KR100601632B1 - 광기록재생기기용 에러신호 검출장치 - Google Patents

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Abstract

기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기 및 광검출기의 검출신호를 연산하여 에러신호를 검출하는 회로부를 구비하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치가 개시되어 있다. 이때, 광검출기는, 기록매체의 트랙 접선 방향을 따라 배치된 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)과, 제1내측 수광영역의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)과, 제2내측 수광영역의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)을 포함하고, 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)이 반시계 방향으로 배열된 적어도 6분할 구조를 가지며, 회로부는, 제1 및 제2내측 수광영역의 검출신호 및/또는 제1 내지 제4외측 수광영역의 검출신호로부터 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하도록 마련되어 있다.
이러한 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에 의하면, 대물렌즈 시프트가 발생하거나 대물렌즈와 디스크 사이의 거리가 온 포커스 위치에서 벗어난 경우에도 그로부터 출력되는 신호가 민감하게 변동되지 않고, 특히, 랜드/그루브 방식의 기록매체의 대물렌즈에 대한 상대적인 탄젠셜 경사에 따른 빔 프로파일 변화를 제대로 검출할 수 있어, 정확한 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있다.

Description

광기록재생기기용 에러신호 검출장치{Error signal detecting apparatus for optical recording/reproducing device}
도 1은 일반적인 광픽업의 일 예를 개략적으로 보인 도면,
도 2는 종래의 경사 에러신호 검출장치를 개략적으로 보인 구성도,
도 3은 랜드/그루브 방식의 디시크에서 반사/회절되는 광을 보인 사시도,
도 4a 내지 도 4c는 각각 네거티브 탄젠셜 경사가 발생한 경우, 탄젠셜 경사가 발생하지 않은 경우, 포지티브 탄젠셜 경사가 발생한 경우의 도 3의 디스크에서 반사/회절되어 광검출기에 수광되는 광빔의 프로파일을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 광검출기의 다른 실시예를 보인 도면,
도 7 내지 도 10은 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 11 내지 도 18은 본 발명에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치로 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있는 원리를 설명하기 위한 그래프,
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 20은 본 발명에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치의 검출신호가 트랙킹 에러신호를 검출하는데 응용되는 실시예를 보인 도면,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20...랜드/그루브형 디스크 30...광검출기
50,150,250,350...회로부 51,53,251,253,351,353,358...가산기
55,155,255,355...게인 조정기 59,159,259,354,356...차동기
410...시스템 컨트롤러 430...반전기
본 발명은 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기록매체의 정보신호 기록/재생을 위한 메인빔을 사용하여 대물렌즈와 기록매체 사이의 상대적인 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있도록 된 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업은 턴테이블에 탑재되어 회전하고 있는 디스크와 같은 기록매체의 반경방향으로 이동하면서 정보신호를 기록/재생하는데, 디스크 자체의 휨 또는 디스크 장착 에러 등에 의해 회전하는 디스크가 기울어진 경우 이러한 기록/재생신호에 열화가 발생한다.
특히, 기록밀도를 증가시키기 위해, 보다 단파장의 광을 출사하는 광원 및 보다 큰 개구수를 가지는 대물렌즈를 채용한 광픽업의 경우, 광학적인 수차는 λ/NA3에 비례하기 때문에, 디스크의 경사에 의해 코마수차가 크게 발생되어 기록/재생신호에 열화가 더욱 심각해진다.
따라서, 디스크의 경사량을 검출하여, 그 경사를 보정해 줌으로써 이러한 기록/재생신호의 열화를 방지할 수 있도록 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같은 광픽업의 정보신호 기록재생용 광검출기(9)의 검출신호를 이용하여, 도 2에 도시된 바와 같은 디스크(10)와 대물렌즈(7) 사이의 상대적인 경사를 검출하는 장치가 제안된 바 있다.
도 1을 참조하면, 정보신호 기록재생용 광원(1)으로부터 출력된 레이저광은 빔스프리터(5)를 투과하여 대물렌즈(7)에 입사된다. 대물렌즈(7)는 상기 광원(1)쪽에서 입사되는 광을 집속하여 디스크(10)의 기록면에 광스폿을 형성시킨다. 디스크(10)의 기록면에서 반사된 광은 대물렌즈(7)를 경유하고, 빔스프리터(5)에서 반사되어 광검출기(9)를 향한다. 여기서, 참조부호 8은 빔스프리터(5)에서 반사되어 입사되는 광을 집속시켜 광검출기(9)에 수광되도록 하는 광검출렌즈이다.
상기 광검출기(9)는 입사되는 광을 수광하여 각각 독립적으로 광전변환하는 4개의 분할판(도 2의 A,B,C,D)으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 분할판(A,B,C,D)의 검출신호들을 적절히 합산 및/또는 차동함으로써 정보신호 및 에러신호를 검출한다.
도 2를 참조하면, 종래의 경사 에러신호 검출장치는, 4분할판(A,B,C,D)으로 이루어진 정보신호 기록재생용 광검출기(9)와, 분할판(A,B)와 분할판(C,D)의 검출신호를 각각 합산하는 제1 및 제2가산기(11)(13)와, 상기 제1 및 제2가산기(11)(13)쪽에서 입력되는 신호를 서로 차동하여 탄젠셜 푸시풀신호를 출력하는 차동기(15)로 이루어져 있다.
상기와 같은 종래의 경사 에러신호 검출장치에서 출력되는 경사 에러신호는 대물렌즈(7)와 디스크(10) 사이의 상대적인 경사를 조정하기 위한 장치로 입력되어 탄젠셜 경사 에러를 보정하는데 사용된다.
이러한 종래의 경사 에러신호 검출장치는, 그 구성이 간단한 이점은 있지만, 반경 방향에 나란한 중심축에 대해 그 양쪽의 분할판의 검출신호를 서로 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하기 때문에, 대물렌즈 시프트가 발생하거나 대물렌즈(7)와 디스크(10) 사이의 거리가 온 포커스 위치에서 벗어난 경우에도 그로부터 출력되는 신호가 민감하게 변동되기 때문에, 정확한 탄젠셜 경사 에러정도를 검출하기 어렵다.
또한, 기록재생을 위해 디스크에서 광스폿으로 맺힌 다음 도 3에 도시된 바와 같이 반사/회절되며, 대물렌즈(17)와 디스크(20) 사이의 탄젠셜 경사에 따라, 광검출기(9)에 수광되는 광빔의 프로파일은 예를 들어, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 변화되기 때문에, 도 2를 참조로 설명한 종래의 경사 에러신호 검출장치로는 탄젠셜 경사 에러신호를 정확하게 검출하기 어렵다.
여기서, 도 3은 랜드/그루브 방식의 디스크(20)에서 반사되고 0차 및 ±1차로 회절된 광을 보인 것이다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 0차 회절광과 ±1차 회절광은 반경 방향을 따라 서로 중첩된다. 또한, +1차 회절광과 -1차 회절광의 일부 영역이 서로 중첩될 수도 있다.
한편, 도 4a 내지 도 4c는 트랙 피치가 예컨대, 0.37μm인 HD-DVD RAM 디스크와 같은 랜드/그루브 방식의 고밀도 기록재생형 디스크(20)에서 반사되어 광검출기에 수광되는 광빔의 프로파일을 보인 것이다. 도 4a는 예컨대, 대략 -0.5도 정도의 네거티브 탄젠셜 경사 에러가 발생한 경우이고, 도 4b는 탄젠셜 경사 에러가 발생하지 않은 경우이며, 도 4c는 예컨대, 대략 0.5도 정도의 포지티브 탄젠셜 경사 에러가 발생한 경우를 나타낸 것이다.
도 4a 및 도 4c에서 알 수 있는 바와 같이, 서로 반대 방향으로 탄젠셜 경사가 발생하는 경우, 탄젠셜 방향을 따른 중심축에 대해, 분할판(A)와 분할판(D)에 수광되는 부분, 분할판(B)와 분할판(C)에 수광되는 부분은 각각 서로 반대 경향의 빔 프로파일 패턴 변화를 나타낸다. 또한, 각 분할판에 수광되는 빔 프로파일은, 어느 한 방향의 탄젠셜 경사에 대해서는 그 분할판의 내측 부분, 반대 방향의 탄젠셜 경사에 대해서는 그 분할판의 외측 부분에 주로 빔이 수광된다.
따라서, 분할판(A)와 분할판(B)의 검출신호의 합신호에서 분할판(C)와 분할판(D)의 검출신호의 합신호를 차동함으로써 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하는 종래의 4분할판을 갖는 광검출기(9)를 이용한 경사 에러 검출장치로는 상기와 같은 탄젠셜 경사에 따른 빔 프로파일 변화를 제대로 검출할 수 없어, 정확한 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 적어도 6분할판을 갖는 광검출기를 채용하여 탄젠셜 경사에 따른 빔 프로파일 변화를 제대로 검출함으로써 정확도가 높은 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있도록 된 광기록재생기기용 에러신호 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에 있어서, 상기 광검출기는, 기록매체의 트랙 접선 방향을 따라 배치된 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)과, 상기 제1내측 수광영역의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)과, 상기 제2내측 수광영역의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)을 포함하고, 상기 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)이 반시계 방향으로 배열되어, 적어도 6분할 구조를 가지며, 상기 회로부는, 상기 제1 및 제2내측 수광영역의 검출신호 및/또는 상기 제1 내지 제4외측 수광영역의 검출신호로부터 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 회로부는, 제1내측 수광영역(E)의 검출신호와 상기 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호를 합산하는 제1가산기와; 상기 제2내측 수광영역(F)의 검출신호와 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호를 합산하는 제2가산기와; 상기 제1 및 제2가산기의 검출신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기;를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 회로부는, 제1내측 수광영역(E)의 검출 신호와 상기 제2내측 수광영역(F)의 검출신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 회로부는, 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호의 합신호와 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호의 합신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 회로부는, 제1내측 수광영역(E)의 검출신호와 제2내측 수광영역(F)의 검출신호를 입력받아 차동하는 제1차동기와; 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호의 합신호와 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호의 합신호를 입력받아 차동하는 제2차동기와; 상기 제1 및 제2차동기에서 출력되는 신호를 합산하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 가산기;를 포함한다.
여기서, 상기 기록매체는 랜드/그루브방식인 것이 바람직하며, 이때 상기 회로부에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호는 랜드/그루브에 따라 반대 극성을 나타낸다.
한편, 상기 회로부는 랜드/그루브를 판별하는 시스템 컨트롤러의 랜드/그루브 판별값을 입력받아 선택적으로 그 검출된 탄젠셜 경사에러신호의 극성을 반전시켜 출력하는 반전기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에러신호 검출장치는 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기(30) 및, 상기 광검출기(30)의 검출신호로부터 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하는 회로부(50)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 기록매체는 도 3에서와 같은 랜드/그루브 방식의 고밀도 기록재생형 디스크(20)인 것이 바람직하다.
상기 광검출기(30)는, 도 4a 내지 도 4c에서 보인 바와 같은 탄젠셜 경사에 따른 빔 프로파일 변화를 검출할 수 있도록 적어도 6분할 구조를 가진다.
즉, 상기 광검출기(30)는, 기록매체의 트랙 접선 방향을 따라 배치된 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)과, 제1내측 수광영역(E)의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)과, 상기 제2내측 수광영역(F)의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)은 반시계 방향으로 배열되어 있다.
상기 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)은 그 반경 방향을 따른 폭이 기록매체에서 반사/회절되어 입사되는 0차 회절광 직경의 대략 10% 내지 80%를 수광하도록 마련된 것이 바람직하다. 이 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 반경 방향을 따른 폭은 기록매체의 트랙 피치, 대물렌즈의 개구수, 광원에서 출사되는 광 파장 등을 고려하여 결정된다.
상기와 같은 구조를 갖는 광검출기(30)에서, 제1내측 수광영역(E)과 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)은 예컨대, 도 4a에 보여진 바와 같은 일 방향으로의 탄젠셜 경사 발생시 생성된 빔 프로파일이 주로 수광되는 영역이며, 제2내측 수광영역(F)과 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)은 예컨대, 도 4c에 보여진 바와 같은 반대 방향으로의 탄젠셜 경사 발생시 생성된 빔 프로파일이 주로 수광되는 영역이다.
즉, 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)은 서로 반대방향으로 발생되는 탄젠셜 경사 에러에 따라 서로 반대 경향으로 변화되는 빔 프로파일 부분을 수광한다. 마찬가지로, 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)과 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)은 서로 반대방향으로 발생되는 탄젠셜 경사 에러에 따라 서로 반대 경향으로 변화되는 빔 프로파일 부분을 수광한다.
상기 광검출기(30)는 그 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)가 도 6에 도시된 바와 같이, 탄젠셜 방향과 나란한 중심축에 대해 각각 2분할되어 이루어진, 2×4 행렬 배치로 된 8분할 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이 경우, 도 2의 4분할 구조의 광검출기(9)와 마찬가지로, 정보신호, 포커스 에러신호 및/또는 트랙킹 에러신호 등을 검출하기 위한 기록매체의 정보신호 기록/재생를 위한 광검출기로 겸용될 수 있음은 물론이다. 상기 광검출기(30)의 8분할 구조는 후술하는 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에 적용될 수 있음을 물론이다.
본 실시예에 있어서, 상기 회로부(50)는 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 검출신호(e,f) 및 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)의 검출신호(a,b,c,d)의 탄젠셜 푸시풀신호로부터 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하도록 마련된 점에 그 특징이 있다.
상기 회로부(50)는, 일 방향으로의 탄젠셜 경사 발생시 생성된 빔 프로파일이 주로 수광되는 제2내측 수광영역(F)과 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호(f,a,b)를 합산하는 제1가산기(51)와, 반대 방향으로의 탄젠셜 경사 발생시 생성된 빔 프로파일이 주로 수광되는 제1내측 수광영역(E)과 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호(e,c,d)를 합산하는 제2가산기(53)와, 상기 제1 및 제2가산기(51)(53)의 검출신호를 입력받아 차동하는 차동기(59)를 포함하여 구성된다.
따라서, 탄젠셜 경사에 따라 수광영역(E,C,D)의 검출신호의 크기가 증가하면 수광영역(F,A,B)의 검출신호의 크기는 감소하고, 수광영역(F,A,B)의 검출신호의 크기가 증가하면 수광영역(E,C,D)의 검출신호의 크기는 감소하므로, 상기 차동기(59)에서는 탄젠셜 경사 에러신호가 출력된다.
한편, 상기 회로부(50)는 도 7에 도시된 바와 같이, 차동기(59)로 입력되는 신호 중 적어도 하나의 신호에 소정의 이득(k)을 가하도록 예컨대, 제2가산기(53)와 차동기(59) 사이에 게인 조정기(55)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 이득(k)은 내,외측 수광영역의 분할비 및 검출된 경사 에러신호의 밸런스 등을 조정하기 위한 것으로, 상기 차동기(59)에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호를 상기 게인 조정기(55)로 피득백함으로써, 차동기(59)에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호가 최적화되도록 조정된다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치의 또 다른 실시예를 보인 것이다. 여기서, 도 5와 동일한 참조부호는 실질적으로 동 일 부재를 나타낸다.
도 8은 회로부(150)가 내측 수광영역(E,F)의 검출신호(e,f)를 이용하여 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하도록, 제1내측 수광영역(E)의 검출신호(e)와 제2내측 수광영역(F)의 검출신호(f)를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기(159)를 포함하여 구성된 예를 보인 것이다.
도 9는 회로부(250)가 외측 수광영역(A,B,C,D)의 검출신호(a,b,c,d)를 이용하여 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하도록, 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호(a,b)를 합산하는 제1가산기(251)와, 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호(c,d)를 합산하는 제2가산기(253)와, 상기 제1 및 제2가산기(251)(253)에서 출력되는 합신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기(259)를 포함하여 구성된 예를 보인 것이다.
한편, 상기 회로부(150)(250)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 그 차동기(159)(259)에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호의 밸런스 등을 조정하도록, 그 각각의 차동기(159)(259)로 입력되는 신호 중 적어도 하나의 신호에 소정의 이득(k)을 가하는 게인 조정기(155)(255)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치를 개략적으로 보인 것으로, 회로부(350)가 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 검출신호(e,f)의 차신호(e-f)와, 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호(a,b)의 합신호(a+b)와 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호(c,d)의 합신호(c+d)의 차신호를 각각 먼저 구한 다음, 이 차신호들을 합산하여 탄젠셜 경사 에러신호를 검 출하도록 된 점에 그 특징이 있다.
즉, 상기 회로부(350)는, 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 검출신호(e,f)를 입력받아 차동하여 내측 수광영역들(E,F)의 검출신호에 의한 탄젠셜 경사 에러신호 성분을 생성하는 제1차동기(356)와, 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호(a,b)를 합산하는 제1가산기(351)와, 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호(c,d)를 합산하는 제2가산기(353)와, 상기 제1 및 제2가산기(351)(353)에서 입력된 신호를 차동하여 외측 수광영역들(A,B,C,D)의 검출신호에 의한 탄젠셜 경사 에러신호 성분을 생성하는 제2차동기(354)와, 상기 제1 및 제2차동기(356)(354)에서 출력된 신호를 합산하는 제3가산기(358)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제3가산기(358)로 입력되는 신호 중 적어도 하나의 신호 바람직하게는, 제2차동기(354)에서 제3가산기(358)로 입력되는 신호에 소정의 이득(k)을 가하는 게인 조정기(355)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이 게인 조정기(355)를 구비하면, 내측 수광영역들(E,F)의 검출신호로부터 얻어진 탄젠셜 경사 에러신호 성분과 외측 수광영역들(A,B,C,D)의 검출신호로부터 얻어진 탄젠셜 경사 에러신호 성분 사이의 진폭 차이가 보정되어, 보다 양질의 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치를 채용하면, 대물렌즈 시프트가 발생하거나 대물렌즈와 디스크 사이의 거리가 온 포커스 위치에서 벗어난 경우에도 그로부터 출력되는 신호가 민감하게 변동되지 않아, 정확한 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광검출기(30)가 탄젠셜 경사에 따른 빔 프로파일 변화를 검출할 수 있는 구조를 정도를 검출할 수 있도록 적어도 6분할 구조를 가지므로, 탄젠셜 경사 에러신호를 정확하게 검출할 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 18을 참조하면서, 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치로 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있는 원리를 설명한다.
도 11 내지 도 18의 그래프에서 가로축(x축)은 소정의 랜드 또는 그루브 중심으로부터 반경방향을 따른 거리를 나타내며, 그 숫자는 랜드 또는 그루브 중심 즉, 트랙 중심 위치를 나타낸다. 즉, 랜드 중심에서 그루브 중심 또는 그루브 중심에서 랜드 중심까지의 거리를 트랙 피치(tp)라 할 때, 가로축의 1,2,3,...값은 tp의 1배, 2배, 3배,... 에 해당하는 거리를 나타내며, x=0인 점이 그루브 중심이라면 x=1은 다음 트랙인 랜드 중심을 나타낸다.
여기서, 도 11 내지 도 18의 그래프는 개구수 0.65인 대물렌즈를 사용하여, HD-DVD RAM 디스크와 같이 트랙 피치(tp)가 예컨대, 0.37μm로 상대적으로 작은 랜드/그루브형 기록매체에 광스폿을 형성하고, 그로부터 반사/회절된 광을 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치로 검출한 경우를 나타낸 것이다. 또한, 도 11 내지 도 18의 그래프는 트랙킹 서보가 동작하지 않는 트랙킹 오프 상태일 때의 신호이다.
먼저, 래디얼 경사 및 탄젠셜 경사가 없는 경우, 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 검출신호(e,f)로부터의 탄젠셜 푸시풀신호(Sin:e-f) 및 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)의 검출신호(a,b,c,d)로부터의 탄젠셜 푸시풀신호(Sout:(c+d) -(a+b))는 도 11에서와 같이 제로값이 된다. 도 11은 포커싱 서보가 동작하고, 트랙킹 서보는 동작하지 않는 트랙킹 오프 상태일 때, 도 8 및 도 9의 회로부(150)(250)에서 이득률(k)이 1인 경우에 대해 출력된 신호에 해당한다.
또한, 0.5도 정도의 래디얼 경사가 있는 경우에도, 탄젠셜 푸시풀 신호(Sin,Sout)는 모두 도 12에서와 같이 제로값이 된다.
마찬가지로, 래디얼 경사 및 탄젠셜 경사가 없는 경우, 내측 수광영역들(E,F)의 검출신호(e,f) 및 외측 수광영역들(A,B,C,D)의 검출신호(a,b,c,d)를 모두 이용한 탄젠셜 경사 에러신호(St:(e+c+d)-(f+a+b)=Si-So)는 도 13에 보여진 바와 같이, 제로값이 된다. 도 13은 트랙킹 서보가 동작하지 않는 트랙킹 오프 상태일 때, 도 5의 회로부(50)에서 출력된 신호에 해당한다.
또한, 0.5도 정도의 래디얼 경사가 있는 경우에도, 상기 탄젠셜 경사 에러신호(St)는 도 14에서와 같이 제로값이 된다.
따라서, 도 11 내지 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치를 이용하면, 트랙킹 에러 및 래디얼 경사에 영향을 받지 않는 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있다.
도 15는 예를 들어, 0.5도의 탄젠셜 경사가 존재하는 경우, 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 검출신호(e,f)로부터의 탄젠셜 푸시풀신호(Sin:e-f) 및 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)의 검출신호(a,b,c,d)로부터의 탄젠셜 푸시풀신호(Sout:(c+d)-(a+b))를 나타낸 그래프로, 도 8 및 도 9의 회로부(150)(250)에서 이득률(k)이 1인 경우의 출력신호에 해당한다. 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 탄젠셜 푸시풀신호(Sin,Sout)는 트랙 중심 위치에서 0 이외의 값이 되며, 그 크기는 탄젠셜 경사에 비례한다.
도 16은 예를 들어, 0.5도의 탄젠셜 경사가 있는 경우, 내측 수광영역들(E,F)의 검출신호(e,f) 및 외측 수광영역들(A,B,C,D)의 검출신호(a,b,c,d)를 모두 이용하여 검출한 탄젠셜 경사 에러신호(St:(e+c+d)-(f+a+b)=Sin-Sout)를 나타낸 그래프이다. 상기 탄젠셜 경사 에러신호(St)는 도 15의 Sin신호에서 Sout신호를 차동한 것으로, 도 5의 회로부(50)의 출력신호에 해당한다.
도 16에서, x=0인 점을 그루브의 중심이라 할 때, 포지티브 탄젠셜 경사에 대해 x=1인 랜드의 중심에서의 탄젠셜 경사 에러신호는 포지티브값으로 검출되며, x=2인 그루브의 중심에서의 탄젠셜 경사 에러신호는 네거티브값으로 검출된다.
한편, 도 17은 -0.5도의 탄젠셜 경사가 있는 경우에 상기 Sin 및 Sout신호를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 18은 -0.5도의 탄젠셜 경사가 있는 경우에 상기 St신호를 나타낸 그래프이다. 도 15 내지 도 18의 그래프를 서로 비교해보면, 도 17의 Sin 및 Sout신호와 도 18의 St 신호는 각각 도 15의 Sin 및 Sout 신호와 도 16의 St 신호와 위상이 180도 다름을 알 수 있다.
따라서, 이상의 도 11 내지 도 18에서 알 수 있는 바와 같이, 도 5, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신 호 검출장치를 채용하면, 트랙킹 에러 및 래디얼 경사 에러에 관계없이 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있다.
또한, 도 16 및 도 18의 그래프를 서로 비교해 볼 때, 예를 들어, 포지티브 탄젠셜 경사에 대해 x=1인 랜드 중심에서의 탄젠셜 경사 에러 검출신호는 포지티브값을 나타내며, 네거티브 탄젠셜 경사에 대해 x=1인 랜드 중심에서의 탄젠셜 경사 에러 검출신호는 네거티브값을 나타낸다. 그리고, x=1인 랜드 중심에서의 탄젠셜 경사 에러 검출신호와 x=2인 그루브 중심에서의 탄젠셜 경사 에러 검출신호는 서로 반대 극성을 나타낸다.
상기와 같이 포지티브 탄젠셜 경사 및 네거티브 탄젠셜 경사에 대해 그 탄젠셜 경사 에러신호 검출값이 서로 반대 부호의 신호로 검출되므로, 도 19에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치가 도 19에 도시된 바와 같이 랜드/그루브를 판별하는 시스템 컨트롤러(410)의 랜드/그루브의 판별값에 따라 선택적으로 그 검출된 탄젠셜 경사 에러신호의 극성을 반전시키는 반전기(430)를 더 구비하면, 탄젠셜 경사 에러신호 뿐만 아니라, 그로부터 탄젠셜 경사 방향도 알 수 있다.
여기서, 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치를 개략적으로 보인 블록도로, 참조부호 400은 도 5, 도 7 내지 도 9를 참조로 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치 중 어느 하나의 구조를 가지는 탄젠셜 경사 에러신호 검출부이다. 이 에러신호 검출부(400)에서 검출된 신호는 반전기(430)로 입력된다. 그리고, 상기 반전기(430)는 광기록재생기기의 시스템 컨트롤러(410)로부터 입력되는 정보신호 기록재생용 메인빔이 조사되는 위치가 랜드인지 그루브인지를 판별하는 랜드/그루브 판별신호에 따라 에러신호 검출부(400)의 검출신호를 선택적으로 반전시켜 탄젠셜 경사 에러신호를 출력한다.
예를 들어, 포지티브 탄젠셜 경사에 대해 랜드 위치에서 반사/회절된 광으로부터 포지티브 탄젠셜 경사 에러신호가 출력된다면, 그루브 위치에 메인빔이 조사될 때 상기 반전기(430)는 에러신호 검출부(400)에서 검출된 신호를 반전시킨다. 그러므로, 반전기(430)에서는 랜드/그루브에 관계없이 일 방향의 탄젠셜 경사에 대해서는 포지티브 신호, 다른 방향의 탄젠셜 경사에 대해서는 네거티브 신호가 출력된다. 따라서, 본 실시예에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에서 출력되는 신호의 극성은 탄젠셜 경사 방향을 나타내고, 그 신호의 크기는 탄젠셜 경사의 크기를 나타내게 된다.
한편, 도 5, 도 7 내지 도 10, 도 19에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에서 검출된 탄젠셜 경사 에러신호는 도 20에 도시된 바와 같이 트랙킹 에러신호 검출부(500) 즉, 트랙킹 제어를 위한 서보 컨트롤러로 입력하여 보다 정확한 트랙킹 에러신호를 검출하는데 응용될 수도 있다.
예를 들어, 상기 탄젠셜 경사 에러신호를 트랙킹 제어를 위한 서보 컨트롤러에 입력시켜 트랙킹 에러신호에 그 탄젠셜 경사 에러신호의 저주파 성분을 가감하면, 트랙킹 에러신호의 옵셋이 보정되어 보다 정확한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있다.
또한, 상기 탄젠셜 경사 에러신호를 상기 서보 컨트롤러에 입력하여 그 저주파 성분에 의해 트랙킹 에러신호의 게인을 증폭시킬 수도 있다. 이때, 트랙킹 에러신호의 게인은 탄젠셜 경사 에러신호의 절대치에 따라 조정된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에서, 온 트랙시에 트랙 중심에서 검출되는 탄젠셜 경사 에러값은, 일정한 기준 레벨에 대해, +1도의 탄젠셜 경사 및 -1도의 탄젠셜 경사에서 검출된 신호크기를 각각 v1,v2라 할 때, (v1-v2)/(v1+v2)의 절대치 최대값이 대략 0.2 이하인 것이 바람직하다.
또한, 온 트랙시에 트랙 중심에서 검출되는 경사 에러값은, 일정한 기준 레벨에 대해, +1도의 탄젠셜 경사 및 -1도의 탄젠셜 경사에서 검출된 신호크기를 각각 v1, v2라 할 때, 일정 기준 레벨에서 상기 v1 또는 v2까지의 절대치 최소값은 오프 트랙시에 정상 상태에서 검출된 트랙킹 에러신호 최대치의 대략 20%인 것이 바람직하다.
한편, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치는, 오프 트랙 상태에서 그 회로부에서 출력되는 신호의 peak to peak치를 이용하거나, 트랙 에러신호가 제로인 점에서의 그 회로부에서 출력되는 신호 크기를 이용하여 탄젠셜 경사 에러신호를 계산하도록 된 것이 바람직하다.
대안으로, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 광기록재 생기기용 에러신호 검출장치는, 오프 트랙 상태에서 상기 수광영역들 중 적어도 하나의 수광영역에서 검출되어 출력되는 신호의 피크치 또는 제로 크로스 신호의 시간차를 이용하여 탄젠셜 경사 에러신호를 계산하도록 된 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치는, 적어도 6분할판을 갖는 광검출기를 채용하므로, 대물렌즈 시프트가 발생하거나 대물렌즈와 디스크 사이의 거리가 온 포커스 위치에서 벗어난 경우에도 그로부터 출력되는 신호가 민감하게 변동되지 않고, 특히, 랜드/그루브 방식의 기록매체의 대물렌즈에 대한 상대적인 탄젠셜 경사에 따른 빔 프로파일 변화를 제대로 검출할 수 있어, 정확한 탄젠셜 경사 에러신호를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호는 그 저주파 성분을 옵셋이 보정되고 게인이 증폭된 정확한 트랙킹 에러신호 검출에 이용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치에 있어서,
    상기 광검출기는,
    기록매체의 트랙 접선 방향을 따라 배치된 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)과, 상기 제1내측 수광영역의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)과, 상기 제2내측 수광영역의 기록매체의 반경 방향을 따른 양쪽에 배치된 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)을 포함하고, 상기 제1 내지 제4외측 수광영역(A,B,C,D)이 반시계 방향으로 배열되어, 적어도 6분할 구조를 가지며,
    상기 회로부는,
    상기 제1 및 제2내측 수광영역의 검출신호 및/또는 상기 제1 내지 제4외측 수광영역의 검출신호로부터 탄젠셜 경사 에러신호를 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1내측 수광영역(E)의 검출신호와 상기 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호를 합산하는 제1가산기와;
    상기 제2내측 수광영역(F)의 검출신호와 제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호를 합산하는 제2가산기와;
    상기 제1 및 제2가산기의 검출신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1내측 수광영역(E)의 검출신호와 상기 제2내측 수광영역(F)의 검출신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호의 합신호와 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호의 합신호를 입력받아 차동하여 탄젠셜 경사 에러신호를 출력하는 차동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 차동기로 입력되는 신호 중 적어도 하나의 신호에 소정의 이득(k)을 가하는 게인 조정기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1내측 수광영역(E)의 검출신호와 제2내측 수광영역(F)의 검출신호를 입력받아 차동하는 제1차동기와;
    제1 및 제2외측 수광영역(A,B)의 검출신호의 합신호와 제3 및 제4외측 수광영역(C,D)의 검출신호의 합신호를 입력받아 차동하는 제2차동기와;
    상기 제1 및 제2차동기에서 출력되는 신호를 합산하여 탄젠셜 경사 에러신호 를 출력하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 가산기로 입력되는 신호 중 적어도 하나의 신호에 소정의 이득(k)을 가하는 게인 조정기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  8. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기록매체는 랜드/그루브방식이고,
    상기 회로부에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호는 랜드/그루브에 따라 반대 극성을 나타내는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회로부는 랜드/그루브를 판별하는 시스템 컨트롤러의 랜드/그루브 판별값을 입력받아 선택적으로 그 검출된 탄젠셜 경사에러신호의 극성을 반전시켜 출력하는 반전기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  10. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광검출기의 제1 및 제2내측 수광영역(E,F)의 반경 방향을 따른 폭은 기록매체에서 반사/회 절되어 입사되는 0차 회절광 직경의 대략 10% 내지 80%를 수광하도록 마련된 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  11. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 온 트랙시에 트랙 중심에서 검출되는 경사 에러값은,
    일정한 기준 레벨에 대해, +1도의 탄젠셜 경사 및 -1도의 탄젠셜 경사에서 검출된 신호크기를 각각 v1,v2라 할 때,
    (v1-v2)/(v1+v2)의 절대치 최대값이 대략 0.2 이하인 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  12. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 온 트랙시에 트랙 중심에서 검출되는 경사 에러값은,
    일정한 기준 레벨에 대해, +1도의 탄젠셜 경사 및 -1도의 탄젠셜 경사에서 검출된 신호크기를 각각 v1, v2라 할 때,
    일정 기준 레벨에서 상기 v1 또는 v2까지의 절대치 최소값은 오프 트랙시에 정상 상태에서 검출된 트랙킹 에러신호 최대치의 대략 20%인 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  13. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 탄젠셜 경사 에러신호는,
    오프 트랙 상태에서 상기 회로부에서 출력되는 신호의 peak to peak치를 이용하거나, 트랙 에러신호가 제로인 점에서의 상기 회로부에서 출력되는 신호 크기를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  14. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 탄젠셜 경사 에러신호는,
    오프 트랙 상태에서 상기 수광영역들 중 적어도 하나의 수광영역에서 검출되어 출력되는 신호의 피크치 또는 제로 크로스 신호의 시간차를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  15. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 회로부에서 출력되는 탄젠셜 경사 에러신호는,
    서보 컨트롤러에 입력되어, 트랙킹 에러신호에 그 탄젠셜 경사 에러신호의 저주파 성분을 가감함으로써, 트랙킹 에러신호의 옵셋을 보정하도록 된 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  16. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 탄젠셜 경사 에러신호는,
    서보 컨트롤러에 입력되어, 그 저주파 성분이 트랙킹 에러신호의 게인을 증폭하도록 된 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  17. 제16항에 있어서, 트랙킹 에러신호의 게인은 탄젠셜 경사 에러신호의 절대치에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
  18. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광검출기는,
    그 제1 및 제2내측 수광영역이 수광되는 광의 탄젠셜 방향과 나란한 중심축에 대해 2분할되어 이루어진, 2×4 행렬 배치로 된 8분할 구조를 가져,
    기록매체의 정보신호 기록/재생용으로 겸용되는 것을 특징으로 하는 광기록재생기기용 에러신호 검출장치.
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