KR100614345B1 - 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법 - Google Patents

광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 다기능 디스크의 사이드 빔 신호가 미약하게 되면 사이드 빔의 트랙킹 에러신호 이득값에 추종하여 메인 빔의 트랙킹 에러신호 이득값을 상/하향 조정할 수 있도록 함에 의해 최적의 사이드 빔 트랙킹 에러신호 이득값을 찾도록 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명은 트랙킹 서보의 특성을 조절하는 방법에 있어서, 기록매체에의 입사빔을 좌우로 치우치게 하면서 제 1트랙킹 에러신호와 제 2트랙킹 에러신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 제 1트랙킹 에러신호와 제 2트랙킹 에러신호의 상기 입사빔의 임의 위치에서의 값이 차이가 나지 않도록 상기 제 1트랙킹 에러신호의 제 1이득과 상기 제 2트랙킹 에러신호의 제 2이득을 함께 조정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
광 기록매체, 트랙킹 에러신호, MPP, SPP, 오프셋, 이득

Description

광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법{SERVO CONTROL CHARACTERISTIC FIXING METHOD FOR OPTICAL DISC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 광 기록매체의 재생 장치에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 이득 조정부의 상세한 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 적용되는 DPP 방식에 의한 트래킹 에러 검출을 위해 메인 광 검출소자의 전후단에 보조 광검출소자가 배치된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 대물렌즈의 치우침량에 따라 트래킹 에러신호의 센터 전압이 변동되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 SPP 방식의 트래킹 에러신호에 대해서 MPP 방식 트래킹 에러신호에 대한 이득치를 하향 조정하여 트래킹 에러신호의 센터전압을 맞추는 상태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법에 대한 동작을 설명하는 플로우차트이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:광 기록매체, 12:광 픽업,
14:RF 처리부, 16:MPP 생성부,
18:SPP 생성부, 20:이득 조정부,
22:디지털신호 처리부(DSP), 24:서보 제어부,
26:픽업 구동부, 28:서보 구동부.
본 발명은 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광 기록매체상에서의 시크(seek) 또는 액세스시에 광픽업 렌즈의 트래킹 추종시간을 단축시키는 트래킹 서보 제어 특성의 설정 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 재생 전용 디지털 다기능 디스크(Digital Versatile Disc Read Only Memory; DVD-ROM)이나 재기록 가능한 디지털 다기능 디스크(Rewritable Digital Versatile Disc; DVD-RW, DVD-RAM), 1회 기록 가능한 디지털 다기능 디스크(Recordable Digital Versatile Disc; DVD-R) 등과 같은 디지털 다기능 디스크(DVD)를 재생장치를 통해 재생하는 경우에, 재생장치는 트랙킹 제어를 위해 트랙킹 에러신호를 반사빔으로부터 생성한다.
이러한 디지털 다기능 디스크로부터의 트랙킹 에러신호의 생성 방식에는 3빔 방식과, 푸쉬 풀(Push Pull) 방식, 위상차 검출(Differential Phase Detection; DPD) 방식 등이 있는 바, 3빔 방식의 경우에는 디스크의 기록정보를 독출하는 메인 빔(Main Beam) 스폿 전후에 1쌍의 트랙킹용 사이드 빔(Side Beam) 스폿이 배치되도록 하고, 메인 빔의 광량을 검출하는 메인 광 검출소자와 사이드 빔의 광량을 검출하는 사이드 광검출소자를 통해서 반사빔을 분할하여 트랙킹 에러신호를 생성하도록 되어 있다.
또한, 위상차 검출 방식의 경우에는 4분할된 광 검출소자를 사용하여 광빔 에 대한 디스크의 트랙피트의 상대적인 좌우편이에 따른 반사광 강도의 변화를 사용하는 것으로서, 디지털 다기능 디스크의 신호트랙 방향(즉, 탄젠셜 방향)과 래디얼(Radial) 방향으로 4분할한 4개의 광 검출소자를 배치하여 각각의 광 검출소자에서 얻은 광량에 따른 전기신호의 위상차를 검출하여 트랙킹 에러신호를 얻도록 하고 있다.
또한, 푸쉬 풀 방식의 경우에는 디지털 다기능 디스크로부터의 반사광을 검출하는 광 검출소자를 디스크의 트랙방향을 따라 2분할하여 상기 4분할된 4개의 광 검출소자에 대해 전후로 배치하고, 각 광 검출소자의 광량 밸런스로부터 트랙킹 에러신호를 생성하도록 하는 것으로서, 트랙 피트에 의해 회절, 반사되어 대물렌즈를 통해 입사되는 광의 강도분포가 피트와 광 스폿과의 상대적인 위치변화에 의해 변화하는 것을 이용한 것이다.
그런데, 3빔 방식과 푸쉬 풀 방식을 통하여 디지털 다기능 디스크의 복수의 트랙킹 에러신호(TE1,TE2)를 생성하여 이의 차신호(TE1-TE2)에 근거하여 트래킹을 수행하는 경우에, 광 픽업의 사이드 빔(Side Beam) 신호가 미약하여 사이드 광 검출소자에서 검출되는 트랙킹 에러신호 성분의 신호레벨이 작아지게 되어, 사이드 빔에 의한 트랙킹 에러신호의 이득(Gain)을 조정하더라도 양 에러신호의 차신호가 트래킹 추종범위를 벗어나게 되어 트래킹이 지연되는 문제점을 갖게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로 서, 그 목적은 디스크 기록매체에 의한 복수의 트래킹 에러신호 모두를 제어하여 트래킹 신호의 바이어스 전압을 제거함으로써 시크나 액세스시에 신속한 트래킹이 시작되도록 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 트랙킹 서보의 특성을 조절하는 방법에 있어서, 기록매체에의 입사빔을 좌우로 치우치게 하면서 제 1트랙킹 에러신호와 제 2트랙킹 에러신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 제 1트랙킹 에러신호와 제 2트랙킹 에러신호의 상기 입사빔의 임의 위치에서의 값이 차이가 나지 않도록 상기 제 1트랙킹 에러신호의 제 1이득과 상기 제 2트랙킹 에러신호의 제 2이득을 함께 조정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 메인 4분할 빔에 의한 제 1트래킹 에러신호와 양 사이드 빔에 의한 제 2트래킹 에러신호의 이득을 함께 조정하여 양 신호의 차가 센터전압이상의 바이어스 전압을 갖지않도록 한다.
또한 상기 일 실시예에서는, 제 2트래킹 에러신호의 이득을 조정가능한 상하한치까지 먼저 조정하여 양 에러신호의 차에 여전히 바이어스 전압이 발생하는 경우에 제 1트래킹 에러신호의 이득을 조정하여 바이어스 전압이 발생하지 않도록 한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 광 기록매체의 재생 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광 기록매체 재생 장치는 광 기록매체(10)와, 광 픽업(12), RF 처리부(14), 디지털 신호 처리부(Digital Signal Processor; DSP)(22), 서보 제어부(24), 픽업 구동부(26), 서보 구동부(28)로 구성된다. 도 6은 본 발명에 따른 서보 제어특성 설정방법의 바람직한 실시예의 흐름도이다.
이하에서는, 도 6의 본 발명에 따른 흐름도를 도 1의 장치의 동작과 병행하여 상세히 설명한다.
상기 광픽업(12)은 초기설정된 오프셋 조정후(S10), 레이저를 ON시키고(S11), 상기 서보 제어부(24)의 제어에 의한 픽업 구동부(26)의 구동을 통해 대물렌즈에 집광된 광 빔이 광 기록매체(10)의 정보기록 트랙 상에 조사되도록 하고, 정보기록 트랙으로부터 반사된 광을 대물렌즈를 통해 집광하여 포커스 에러신호와 트랙킹 에러신호의 검출을 위해 광 검출소자로 입사되도록 한다.
상기 RF 처리부(14)는 상기 광픽업(12)에 의해 변환된 전기적 신호를 여파하여 이진화(binarizing)시키고, 복수의 광 검출소자를 구비하여 이를 통해 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러신호를 생성하는 바, 이를 위해 MPP 생성부(16)와, SPP 생성부(18), 이득 조정부(20)를 포함하여 구성된다.
상기 MPP 생성부(16)는 4분할된 메인빔에 대한 4개의 메인 광 검출소자로부 터 검출된 신호에 의해 MPP 방식의 트랙킹 에러신호(MPPe = (A+D)-(B+C))를 생성하기 위한 것이고, 상기 SPP 생성부(18)는 메인 광 검출소자의 전후에 배치된 사이드 광 검출소자로부터 검출된 신호에 의해 SPP 방식의 트랙킹 에러신호(SPPe = (E+G)-(F+H))를 생성하기 위한 것이다.
또한, 상기 이득 조정부(20)는 상기 SPP 생성부(18)로부터의 SPP 트랙킹 에러신호(SPPe)에 대한 전압치에 대한 MPP 생성부(16)로부터의 전압치(MPPe)의 전압 차이를 검출하여 상기 SPP 이득의 조정범위에 추종하여 MPP 신호의 이득값을 조정하기 위한 것이다.
상기 이득 조정부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 MPP 생성부(16)로부터의 MPP 트랙킹 에러신호(MPPe)를 저역통과 필터링하는 제 1저역통과 필터(LPF)(30)와, 상기 SPP 생성부(18)로부터의 SPP 트랙킹 에러신호(SPPe)를 저역통과 필터링하는 제 2저역통과 필터(32), 상기 MPPe 신호의 전압을 검출하는 MPP 전압 검출부(34), 상기 SPPe 신호의 전압을 검출하는 SPP 전압 검출부(36), 상기 픽업구동부(26)로부터의 렌즈 치우침을 위한 바이어스 인가전압에 대한 상기 검출된 MPPe 전압과 SPPe 전압으로부터 각 에러신호의 기울기를 추정하여 기울기 차값을 구하고, 그 차값에 따라 후단의 MPP 이득조정 앰프(40)와 SPP 이득조정 앰프(42)의 이득을 조정하는 전압차이 검출부(38), 상기 이득값이 각각 조정된 MPP 트랙킹 에러신호(k1*MPPe)와 SPP 트랙킹 에러신호(k2*SPPe)를 차감 출력하는 합성기(44)를 포함하여 구성된다. 상기 합성기(44)의 출력신호(DPPe=k1*MPPe-k2*MPPe)가 트래킹을 위한 최종 에러신호로 이용된다.
도 3은 반사빔을 분할 출력하는 광검출소자를 도식화한 것으로, 상기 MPP 생성부(16), 앞서 설명한 바와 같이 광 기록매체의 탄젠셜 방향과 레디알 방향으로 4분할된 4개의 A,B,C,D 광 검출소자로부터 MPPe신호를 생성출력하고, 상기 SPP 생성부(18)는 메인 광 검출소자의 전후에 각각 배치된 트랙방향을 따라 2분할된 E,F 광 검출소자와 G,H 광 검출소자의 사이드 광 검출소자로부터 SPPe 신호를 생성출력하도록 되어 있다.
상기 MPP 생성부(16)로부터의 MPP 트랙킹 에러신호(MPPe)와, 상기 SPP 생성부(18)로부터의 SPP 트랙킹 에러신호(SPPe)는 도 4에 도시된 바와 같이, 센터 전압(오프셋 전압)을 기준으로 대물 렌즈의 치우침량에 따라 바이어스된 센터 전압이 변동되기 때문에, 렌즈의 위치에 오프셋이 발생되지 않도록 하기 위해, 앞서 언급한 합성기(44)의 출력신호인 DPPe 신호를 사용한다( 이를 DPP 방식이라 한다 ). 이 방식을 사용하고 앞서의 k1과 k2의 이득을 적절히 조정하면 렌즈의 치우침에 의해서도 센터전압에 바이어스된 전압이 발생하지 않게 된다.
이를 위해서, 먼저 MPPe 신호와 SPPe 신호의 1차식, 즉 기울기를 파악한다. 기울기의 파악은 상기 서보 제어부(24) 의 제어에 의해 상기 픽업구동부(26)가 렌즈를 좌우 두점 또는 좌, 우, 그리고 중앙의 세점에 차례로 위치시킬 때에 각 위치에서의 MPPe와 SPPe 신호의 각 크기를 상기 전압차이 검출부(38)가 검출하여 그 신호의 특성( 즉, 1차식 그래프 또는 1차식 기울기 )을 파악한다(S12). 그리고, 양 자의 기울기( 센터에서의 전압을 원점으로 보았을 때 )가 같아지도록 상기 MPP 와 SPP 이득조정 앰프(40,42)의 이득(k1,k2)을 조정한다. 양 자의 기울기가 같아지면 렌즈의 치우침이 발생하는 경우에도 센터전압을 기준으로 한 바이어스 전압이 생기지 않으므로 시크나 액세스 후 트래킹이 신속이 재개될 수 있다.
양 에러신호 SPPe와 MPPe의 이득조정후 기울기가 같아지도록 하기 위해, 먼저, MPP 에러신호(MPPe)의 이득(k1)을 1로 두고(S13), SPP 에러신호(SPPe)에 대해 적절한 이득값(k2)을 조정하여(S14) k2*SPPe가 MPPe의 기울기와 같아지는 지를 확인한다(S15). 만약, 그렇지 않고, 상기 SPP 트랙킹 에러신호(SPPe)의 기울기가 k2 이득값의 조정 가능범위에 의해서도 MPPe의 기울기와 같아지지 않는다면, 예컨대 0 < 기울기(k2*SPPe 그래프) < 7)이고, 기울기(MPPe) = 10인 경우에는 MPP 신호(MPPe)의 이득(k1)을 추가적으로 조정한다(S16).
도 5a는 이에 대한 예를 그래프로 나타낸 것이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 SPP 트랙킹 에러신호(SPPe)의 기울기(dS)에 대해 최대조정범위의 k2로 그 이득을 설정하더라도 MPP 트래킹 에러신호(MPPe)의 기울기(dM)에 못미치는 경우, 즉, k2*dS<dM인 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 MPP 에러신호의 이득값(k1)을 1이하로 낮추어서 상기 SPP 에러신호의 기울기와 맞춘다. 즉, k1*MPPe=k2*SPPe가 되게 한다. 이와 같이 설정됨으로써 DPPe 신호는 렌즈의 치우침에 의해서도 센터전압이상의 바이어스 전압이 발생하지 않는다.
다른 실시예로서, 상기 전압차이 검출부(38)는, SPPe와 MPPe 신호의 기울기를 검출하는 대신, 대물렌즈의 좌 또는 우로의 치우침 상태에서 각 신호의 크기를 검출하고( 도 5a의 'a' 또는 'b'점 ), 그 검출된 크기의 차가 0이되는 방향으로 상기 각 이득조정 앰프(40,42)의 이득(k1,k2)을 하나 또는 복수 조정할 수도 있다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 광 기록매체를 재생하는 광 픽업의 사이드 빔 신호가 미약하여 SPP 트랙킹 에러신호의 이득 조정으로는 트랙킹 에러신호의 센터전압을 기준치로 맞추기가 어려운 경우에, 상기 SPP 트랙킹 에러신호의 이득값에 대한 조정범위의 상하한치에 따라서 MPP 트랙킹 에러신호의 이득값을 상향 또는 하향 조정할 수 있도록 함에 따라, 레이저 광의 사이드 빔이 미약하더라도 MPP 신호의 이득 조정에 의해 SPP 신호의 이득을 최적으로 맞추는 것이 가능하게 되면서, 시크나 액세스 동작시에 대물렌즈가 센터로부터 좌우 치우침상태가 되어도 신속한 트래킹이 이루어지므로 데이터 접근속도가 향상된다.

Claims (6)

  1. 트랙킹 서보의 특성을 조절하는 방법에 있어서,
    기록매체에의 입사빔을 좌우로 치우치게 하면서 제 1트랙킹 에러신호와 제 2트랙킹 에러신호를 검출하는 제 1단계와,
    상기 검출된 제 1트랙킹 에러신호와 제 2트랙킹 에러신호의 상기 입사빔의 임의 위치에서의 센터전압의 값이 차이가 나지 않도록 상기 제 1트랙킹 에러신호의 제 1이득과 상기 제 2트랙킹 에러신호의 제 2이득을 함께 조정하는 제 2단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1트랙킹 에러신호는, 상기 입사빔에 의한 메인 반사빔의 좌우 크기차에 의해 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2트랙킹 에러신호는, 상기 입사빔에 의한 사이드(Side) 반사빔의 좌우 크기차에 의해 생성되는 신호인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 상기 제 1이득을 그 변동 제한치의 상한값 또는 하한값으로 조정한 다음, 상기 제 2이득을 그 변동 제한치의 범위 내에서 조정하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 상기 입사빔의 복수의 치우친 위치에서 검출된 제 1트랙킹 에러신호의 센터전압의 값으로부터 제 1일차식을 생성하고, 상기 입사빔의 복수의 치우친 위치에서 검출된 제 2트랙킹 에러신호의 센터전압의 값으로부터 제 2일차식을 생성한 다음, 상기 제 1일차식과 제 2일차식의 기울기의 차이가 “0”이 되는 방향으로 상기 제 1이득과 제 2이득을 함께 조정하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2단계는, 상기 입사빔의 좌 또는 우의 치우친 위치에서 검출된 제 1트랙킹 에러신호의 센터전압의 값과 제 2트랙킹 에러신호의 센터전압의 값의 차이가 “0”이 되는 방향으로 상기 제 1이득과 제 2이득을 함께 조정하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법.
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