KR100644578B1 - 트랙킹 에러 신호 검출장치 - Google Patents

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Abstract

트랙 방향을 따른 신호 간섭에 의한 노이즈를 저감시켜 트랙킹 에러신호를 정밀하게 검출할 수 있도록 된 트랙킹 에러신호 검출장치가 개시되어 있다.
이 트랙킹 에러신호 검출장치의 상기 광검출기는, 그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응되며 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A1,A2)(B1,B2)(C1,C2)(D1,D2)이 각각 상기 반경 방향에 대략 나란하게 다시 2분할되어 4×2 행렬배치를 이루며, 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)이 각각 분할판(A1)(B1)(C1)(D1)의 내측에 배치되는 각각 독립적으로 광전 변환하는 8개의 분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)으로 이루어지고, 회로부는, 동일한 행에 위치된 수광영역들 사이의 위상을 각각 서로 비교한 다음, 그 위상차 신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련되어 있다.
이러한 트랙킹 에러신호 검출장치는 트랙 방향을 따른 신호 간섭에 의한 노이즈가 저감되고 게인이 큰 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있다.

Description

트랙킹 에러신호 검출장치{Tracking error signal detecting apparatus}
도 1은 종래의 DPD 방식 트랙킹 에러신호 검출장치의 일 예를 보인 구성도,
도 2는 협트랙 기록매체에서 반사/회절되는 광을 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치를 개략적으로 보인 구성도,
도 4 내지 도 6은 도 3의 회로부의 다른 실시예를 보인 구성도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치를 개략적으로 보인 구성도,
도 8 및 도 9는 각각 도 7 및 도 1에서 출력되는 트랙킹 에러신호를 보인 그래프,
도 10 내지 도 12는 도 7의 회로부의 다른 실시예를 보인 구성도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치를 개략적으로 보인 구성도,
도 14 및 도 15는 도 13의 회로부의 다른 실시예를 보인 구성도,
도 16은 도 13 내지 도 15의 광검출기의 다른 실시예를 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30,300...광검출기 50,250,350...회로부
51,53,151,153,165,167,251,255...위상 비교기
59,159,169,270...가산기
60,161,162,163,164,280,285...연산기 240...시간 지연기
260,265,289...증폭기
본 발명은 트랙킹 에러신호 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 협트랙을 가지는 기록매체의 기록재생시 트랙킹 에러신호 검출의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있도록 된 트랙킹 에러신호 검출장치에 관한 것이다.
광픽업장치의 광원에서 조사되고 디스크로부터 반사된 광을 수광하여 디스크의 트랙킹 에러신호 정도를 검출하는 일반적인 방법으로 위상차 검출(DPD:Differencial Phase Detection )에 의해 트랙킹 에러신호(TES:Tracking Error Signal)를 검출하는 방식이 있다.
종래의 DPD방식 트랙킹 에러신호 검출장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 광검출기(1), 매트릭스 회로(2), 2개의 하이패스 필터(HPF1,HPF2), 2개의 펄스 정형회로(pulse shaping circuit:4,5) 및 위상 비교기(6)로 구성된다.
상기 광검출기(1)는 디스크(미도시)에서 반사된 광을 수광하여 각각 독립적으로 광전변환하도록 2×2행렬 형태로 배치된 4개의 분할판(A,B,C,D)으로 이루어진다.
상기 매트릭스 회로(2)는 상기 4분할판(A,B,C,D)에서 각각 검출된 신호(a,b,c,d)를 입력받아 대각선 방향의 분할판(A,C)(B,D)의 검출신호를 각각 합산한다. 이때, 디스크 상에 맺히는 광스폿이 이 디스크의 트랙 중심에서 벗어나면 합신호 a+c와 b+d 사이에는 시간 지연(time delay) 또는 위상차가 발생하기 때문에 이들 신호들 사이의 시간 지연을 검출하면 트랙킹 에러정도를 알 수 있다.
상기 하이 패스 필터(HPF1)(HPF2)는 각각 매트릭스 회로에서 출력된 a+c 신호와 b+d 신호에 포함된 저주파 성분을 제거하고 고주파 성분만을 통과시킨다.
이 하이 패스 필터(HPF1)(HPF2)를 각각 통과한 a+c 신호와 b+d 신호는 펄스 정형 회로(4,5)를 통과하면서 각각 펄스신호로 변환되며, 상기 위상 비교기(6)는 이 펄스신호들의 위상을 비교하여 트랙킹 에러신호(TES')를 출력한다.
상기와 같이 4분할 광검출기(1)를 이용하여 DPD 방식으로 트랙킹 에러신호를 검출하는 장치는 통상적으로 ROM(Read Only Memory) 타입 디스크 드라이브에 채용되어 디스크의 트랙킹 에러 정도를 검출한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같은 디스크(10)가 고밀도를 실현할 수 있도록 협트랙을 가지면, 이러한 트랙 피치의 감소와 함께 피트(P)의 최소 길이 및 피트(P) 사이의 최소 간격도 상대적으로 저밀도인 일반적인 디스크(미도시)에 비해 작아진다. 여기서, 참조부호 10a는 베이스면을 나타내는 것으로, 상기 피트(P)에 대해 돌출 또는 함몰된 면이다.
이러한 디스크(10)에 맺히는 광스폿은, 디스크(10) 회전에 따라 피트(P) 및 피트(10) 사이에 위치된 베이스면(10a)에 연속적으로 조사되는데, 광스폿이 트랙을 추종하면서 상기 피트(P)와 베이스면(10a)에 동시에 조사되면, 상기 피트(P)에서 반사되는 광과 베이스면(10a)에서 반사되는 광은 광경로차에 의해 서로 간섭 및 회절되고 이에 따라 0차 및 ±1차 회절광이 발생되고 서로 중첩되게 된다.
그러므로, 광검출기(1)에 수광되는 광은 실질적으로 트랙방향 즉, 접선 방향을 따라 0차 회절광과 ±1차 회절광이 중첩된 것이다. 이때, 0차 회절광과 +1차 회절광이 중첩되는 부분, 0차 회절광과 -1차 회절광 중첩되는 부분의 위상 신호는 0차 회절광만의 위상 신호와는 서로 다른 특질을 나타낸다.
따라서, 대각선 방향의 분할판(A,C)(B,D)의 검출신호를 그대로 합산하면 접선 방향을 따른 위상 특성이 서로 상쇄되기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 트랙킹 에러신호 검출장치로 상기와 같은 고밀도 디스크 기록재생시에 트랙킹 에러신호를 검출하는 경우에는 상기 중첩부분의 위상신호가 노이즈로 작용한다.
더욱이, 좁은 최소 피트 간격을 가지므로 인접 피트에 의한 간섭이 발생되면 상기 트랙킹 에러신호의 노이즈는 더욱 커진다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 트랙킹 에러신호 검출장치로 협트랙을 가지는 고밀도 디스크 기록재생시에 트랙킹 에러신호를 검출하는 경우, 게인이 작아지고 노이즈가 심화되어 트랙킹 에러신호를 정밀하게 검출하기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 트랙 방향을 따른 신호 간섭에 의한 노이즈를 저감시켜 트랙킹 에러신호를 정밀하게 검출할 수 있도록 된 트랙킹 에러신호 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 트랙킹 에러신호 검출장치에 있어서, 상기 광검출기는, 그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응되며 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A1,A2)(B1,B2)(C1,C2)(D1,D2)이 각각 상기 반경 방향에 대략 나란하게 다시 2분할되어 4×2 행렬배치를 이루며, 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)이 각각 분할판(A1)(B1)(C1)(D1)의 내측에 배치되는 각각 독립적으로 광전 변환하는 8개의 분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)으로 이루어지고, 상기 회로부는, 동일한 행에 위치된 수광영역들 사이의 위상을 각각 서로 비교한 다음, 그 위상차 신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 트랙킹 에러신호 검출장치에 있어서, 상기 광검출기는, 그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응되며 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A1,A2)(B1,B2)(C1,C2)(D1,D2)이 각각 상기 반경 방향에 대략 나란하게 다시 2분할되어 4×2 행렬배치를 이루며, 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)이 각각 분할판(A1)(B1)(C1)(D1)의 내측에 배치되는 각각 독립적으로 광전 변환하는 8개의 분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)으로 이루 어지고, 상기 회로부는, 일 대각선 방향에 위치된 수광영역의 검출신호의 합신호를 소정 게인으로 증폭시키고, 다른 대각선 방향에 위치된 수광영역의 검출신호와 상기 증폭된 신호의 합신호 사이의 위상을 서로 비교하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 트랙킹 에러신호 검출장치에 있어서, 상기 광검출기는, 그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 각각 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응되며, 상기 트랙 접선 방향을 포함하여 상기 반경 및 트랙 접선 방향 중 적어도 일방향으로 서로 소정 간격 이격되게 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A)(B)(C)(D)으로 이루어지고, 상기 회로부는, 제1행에 위치된 한쌍의 분할판의 검출신호 사이의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제1위상 비교기; 제2행에 위치된 한쌍의 분할판의 검출신호 사이의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제2위상 비교기; 및 상기 제1 및 제2위상 비교기의 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 출력하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 트랙킹 에러신호 검출장치에 있어서, 상기 광검출기는, 그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 각각 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응되며 상기 트랙 접선 방향을 포함하여 상기 반경 및 트랙 접선 방향 중 적어도 일방향으로 서로 소정 간격 이격되게 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A)(B)(C)(D)으로 이루어지고, 상기 회로부는, 일 대각선 방향에 위치된 분할판의 검출신호의 합신호를 소정 게인으로 증폭시키는 증폭기; 및 상기 증폭기의 출력신호와 다른 대각선 방향에 위치된 분할판의 검출신호의 합신호 사이의 위상을 서로 비교하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 위상비교기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치는 디스크(도 2의 10)와 같은 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기(30) 및 상기 광검출기(30)의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호(TES)를 검출하는 회로부(50)를 구비한다. 여기서, 상기 광검출기(30)는 기록매체에서 반사되어 입사되는 광을 수광하며, 그 검출신호는 기록매체의 재생신호와 트랙킹 에러신호 등을 검출하는데 사용된다.
상기 광검출기(30)는 2×2 행렬 배치되고 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(30a:A1,A2)(30b:B1,B2)(30c:C1,C2)(30d:D1,D2)을 구비한다. 그리고 각 수광영역(30a)(30b)(30c)(30d)은 열 방향으로 2분할되어 있다. 따라서, 상기 광검출기(30)는 4행 2열의 4×2 행렬배치를 이루어 각각 독립적으로 광전변환하는 8개의 분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D+2)으로 이루어지며, 외측 분할판(A1)(B1)(C1) (D1) 및 그 내측에 배치된 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)의 배열 순서는 각각 반시계 방향을 따른다.
이때, 상기 8분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)을 4행 2열로 분할하는 경계선은 각각 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응된다. 그리고, 상기 내측 분할판들(A2)(B2)(C2)(D2)은 트랙 접선 반향으로 폭이 좁고 반경 방향으로 긴 형태를 가진다.
여기서, 상기 내측 분할판들(A2)(B2)(C2)(D2)은 기록매체에서 반사/회절되는 광이 도 2에 도시된 바와 같이, 트랙 접선 방향 즉, 피트 방향을 따라 0차 및 ±1차 회절광으로 회절될 때, 주로 0차 회절광을 수광하도록 된 폭을 가지는 것이 바람직하다. 물론, 기록매체에서 반사/회절되는 ±1차 회절광의 일부가 0차 회절광과 동시에 중첩되는 구조인 경우에는, 상기 내측 분할판들(A2)(B2)(C2)(D2)은 0차 및 ±1차 회절광이 동시에 중첩되는 영역을 수광하도록 마련된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 회로부(50)는 각 수광영역(30a)(30b)(30c)(30d)의 내,외측 분할판의 검출 신호 위상이 동일하지 않기 때문에, 내,외측 분할판의 검출신호를 서로 분리하여 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련된 점에 그 특징이 있다. 즉, 상기 회로부(50)는 동일한 행에 위치된 수광영역들 사이의 위상을 각각 비교한 다음, 그 위상차 신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련되어 있다.
예를 들어, 상기 회로부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 입력되는 신호의 위상을 서로 비교하는 한쌍의 위상 비교기(51)(53), 이 한쌍의 위상 비교기(51)(53)로부터의 위상차 신호를 합산하는 가산기(59)를 포함하여 구성된다.
상기 일 위상 비교기(51)에는 제1행에 위치된 외측 분할판들(A1)(D1)의 검출신호(a1)(d1)가 입력되어 위상이 비교되고, 다른 위상 비교기(53)에는 제4행에 위치된 외측 분할판들(C1)(B1)의 검출신호(c1)(b1)가 입력되어 위상이 비교된다.
따라서, 상기 가산기(59)에서 출력되는 트랙킹 에러신호(TES)는 상기 한쌍의 위상 비교기(51)(53)로부터 각각 입력되는 동일한 행 즉, 접선 방향의 동일선상에 있는 외측분할판(A1)(D1)의 검출신호들(a1)(d1) 사이의 위상차 신호와 외측분할판(C1)(B1)의 검출신호들(c1)(b1) 사이의 위상차 신호를 합한 것이다.
이와 같이 동일한 행에 위치된 수광영역을 각각 서로 비교한 다음 그 위상차 신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하면, 도 1에 도시된 바와 같은 대각선 방향의 합신호를 먼저 구한후에 위상을 비교하는 종래의 방식에 비해 신호 왜곡에 의한 위상 열화가 방지된다. 특히, 기록매체마다 피트 깊이가 서로 다른 경우, 종래와 같이 대각선합을 이용하는 경우에 발생할 수 있는 신호 열화가 방지된다.
또한, 본 발명은 접선 방향을 따른 위상 특성이 서로 상쇄되지 않기 때문에 게인이 큰 트랙킹 에러신호를 얻을 수 있다.
다른 실시예로, 상기 회로부(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 분할판들(A1)(B1)(C1)(D1)의 검출신호(a1)(b1)(c1)(d1) 대신에 그 내측 분할판들(A2)(B2)(C2)(D2)의 검출신호(a2)(b2)(c2)(d2)를 이용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련되는 것도 가능하다.
즉, 일 위상 비교기(151)에는 제2행에 위치된 내측 분할판(A2)(D2)의 검출신호(a2)(d2)가 입력되고 그 위상차 신호가 출력된다. 다른 위상 비교기(153)에는 제3행에 위치된 내측분할판(C2)(B2)의 검출신호(c2)(b2)가 입력되고 그 위상차 신호가 출력된다. 그리고, 가산기(159)는 상기 위상차 신호들을 합산하여 트랙킹 에러신호(TES)를 출력한다.
또 다른 실시예로서, 상기 회로부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내,외측 분할판들(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)의 검출신호(a1)(a2)(b1)(b2) (c1)(c2)(d1)(d2)을 모두 이용하여 트랙킹 에러신호(TES)를 검출하도록, 도 3 및 도 4를 적절히 조합한 구성을 가진다. 즉, 외측 분할판들(A1)(B1)(C1)(D1)의 검출신호(a1)(b1)(c1)(d1)로부터 연산된 트랙킹 에러신호(TES1:도 3에 도시된 바와 같음)와 내측 분할판들(A2)(B2)(C2)(D2)의 검출신호(a2)(b2)(c2)(d2)로부터 연산된 트랙킹 에러신호(TES2:도 4에 도시된 바와 같음)를 연산기(60)에서 합산하여 트랙킹 에러신호(TES)를 검출하도록 마련된다.
이때, 상기 연산기(60)는 가산기(59)(159)에서 출력되는 트랙킹 에러신호(TES1)(TES2) 중 일 트랙킹 에러신호(TES2)를 소정 게인(k)으로 증폭시킨 다음, 그들(TE1)(k*TE2)을 합산하여 트랙킹 에러신호(TES=TES1+k*TES2)를 검출하도록 마련된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 연산기(60)는 트랙킹 에러신호(TES1)를 소정 게인으로 증폭시키거나, 트랙킹 에러신호(TES1)(TES2) 둘다에 적절한 게인을 준 다음 합산하여, 트랙킹 에러신호(TES)를 검출하도록 마련될 수도 있다.
또 다른 실시예로서, 상기 회로부(50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 각 내측 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)의 검출신호(a2)(b2)(c2)(d2)를 소정 게인(k)으로 증폭시킨 신호에 대응하는 외측 분할판(A1)(B1)(C1)(D1)의 검출신호(a1)(b1)(c1)(d1)를 합산한 합신호를 반경 방향을 따른 수광영역별로 서로 위상을 비교하고, 그 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수도 있다.
즉, 수광영역(A1,A2)을 이루는 외측 및 내측 분할판(A1)(A2)의 검출신호(a1)(a2)는 제1연산기(161)에 입력되고, 이 제1연산기(161)는 내측 분할판(A2)의 검출신호(a2)를 소정 게인(k)으로 증폭시킨 다음 이를 외측 분할판(A1)의 검출신호(a1)과 합산한다. 따라서, 그 출력신호는 (a1+k*a2)이 된다.
나머지 수광영역(D1,D2)(C1,C2)(B1,B2)의 검출신호도 제2 내지 제4연산기(162)(163)(164)에 각각 입력되어 마찬가지로 연산되고, 상기 제2 내지 제4연산기(162)(163)(164)는 각각 그 연산신호((d1+k*d2),(c1+k*c2),(b1+k*b2))를 출력한다.
이때, 접선 방향의 일 동일 선상에 위치된 수광영역(A1,A2)(D1,D2)에서 각각 검출되고 제1 및 제2연산기(161)(162)에서 연산된 신호는 제1위상 비교기(165)에서 그 위상이 서로 비교된다. 또한, 접선 방향의 다른 동일 선상에 위치된 수광영역(C1,C2)(B1,B2)에서 각각 검출되고 제3 및 제4연산기(163)(164)에서 연산된 신호는 제2위상 비교기(167)에서 그 위상이 서로 비교된다.
그리고, 상기 제1 및 제2위상 비교기(165)(167)에서 출력되는 위상차 신호는 가산기(169)에서 합산되어, 그 가산기(169)에서는 트랙킹 에러신호(TES)가 출력된 다.
이러한 구조를 가지는 회로부(50)는 각 수광영역(30a)(30b)(30c)(30d)을 이루는 외측 및 내측 분할판의 검출신호를 그 내측 분할판의 검출신호에 소정 게인을 준 다음 합산하고, 반경 방향을 따라 위치된 수광영역들로부터의 신호 위상차를 먼저 비교하기 때문에, 외측 및 내측 분할판의 검출신호 사이의 신호 왜곡이 보정된다.
도 7, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 도면으로, 본 실시예의 회로부(250)는 일 대각선 방향에 위치된 수광영역(30b)(30d)의 검출신호의 합신호를 소정 게인으로 증폭시키고, 다른 대각선 방향에 위치된 수광영역(30a)(30c)의 검출신호와 상기 증폭된 신호의 합신호 사이의 위상을 서로 비교하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 된 점에 그 특징이 있다.
구체적인 실시예를 보인 도 7을 참조하면, 회로부(250)는 일 대각선 방향에 위치된 외측 분할판(B1)(D1)의 검출신호의 합신호를 소정 게인(k)으로 증폭시키는 증폭기(260)와, 다른 대각선 방향에 위치된 외측 분할판(A1)(C1)의 검출신호의 합신호와 상기 증폭기(260)의 출력신호 사이의 위상을 서로 비교하여 트랙킹 에러신호(TES)를 검출하는 위상비교기(251)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 게인(k)은 일정한 상수값이다.
이와 같은 트랙킹 에러신호 검출장치는 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 방식과 마찬가지로, 대각선 방향에 있는 분할판들의 검출신호를 일단 합산하도록 되 어 있다.
하지만, 본 발명에 따른 상기 위상비교기(251)에서 출력되는 트랙킹 에러신호(TES)를 보인 도 8과, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 방식에 의해 검출되는 트랙킹 에러신호(TES')를 보인 도 9의 그래프를 서로 비교해 볼 때, 0차 회절광만이 수광되는 영역과, ±1차 회절광과 0차 회절광이 수광되는 영역을 따로 구분하는 본 발명에 의해 검출되는 트랙킹 에러신호(TES)가 종래에 비해 신호 크기 즉, 게인도 훨씬 크고, 노이즈가 현저히 줄어듬을 알 수 있다.
여기서, 도 7의 회로부(250)는 내측 분할판들(A2)(B2)(C2)(D2)의 검출신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하도록 연결될 수도 있다.
또 다른 구체 실시예를 보인 도 10을 참조하면, 도 7을 참조로 설명한 바와 같이, 내측 또는 외측 분할판의 검출신호만을 이용하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 대신에, 회로부(250)는, 내측 및 외측 분할판들(A2)(B2)(C2) (D2)(A1)(B1)(C1)(D1)의 검출신호를 모두 이용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련되는 것도 가능하다.
즉, 상기 회로부(250)는, 제1대각선 방향에 위치된 외측 분할판들(B1)(D1)의 검출신호(b1)(d1)의 합신호 및 그 내측 분할판들(B2)(D2)의 검출신호(b2)(d2)의 합신호를 각각 소정 게인(k)(k1)으로 증폭시키는 제1 및 제2증폭기(260)(265)와, 제2대각선 방향에 위치된 외측 분할판들(A1)(C1)의 검출신호(a1)(c1)의 합신호와 상기 제1증폭기(260)의 출력신호 사이의 위상을 서로 비교하여 외측 분할판들(A1)(B1) (C1)(D1)로부터의 트랙킹 에러신호(TES1)를 검출하는 제1위상비교기(251)와, 제2대 각선 방향에 위치된 내측 분할판들(A2)(C2)의 검출신호(a2)(c2)의 합신호와 상기 제2증폭기(265)의 출력신호 사이의 위상을 서로 비교하여 내측 분할판들(A2)(B2) (C2)(D2)로부터의 트랙킹 에러신호(TES2)를 검출하는 제2위상비교기(255)와, 상기 제1 및 제2위상비교기(250)(255)의 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호(TES)를 출력하는 가산기(270)를 포함하여 구성된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같은 회로부(250)는 도 11에 도시된 바와 같이, 일 행 예컨대, 제4행에 위치된 외측 분할판(C1)(B1)의 출력단에 시간 지연기(240)를 더 구비할 수도 있다.
이 경우, 상기 외측 분할판(C1)(B1)의 검출신호(c1)(b1)는 상기 시간 지연기(240)을 경유하면서 시간 지연된 신호(c11)(b11)로 변환되고, 이 시간 지연된 신호(c11)(b11)가 제1행에 위치된 외측 분할판(A1)(D1)의 검출신호(a1)(d1)와 각각 합산되어 도 7에서와 마찬가지로 상기 위상비교기(251) 및 증폭기(260)로 입력된다.
상기와 같이 일 행에 위치된 외측 분할판(C1)(B1)의 검출신호(c1)(b1)를 시간 지연시켜 이로부터 도 11에 도시된 바와 같이 트랙킹 에러신호를 검출하면, 기록매체 마다 현실적으로 존재하는 피트의 깊이 차이에 의해 대각선 방향의 합신호 사이에 발생하는 위상차 옵셋으로 인해 대물렌즈(미도시) 시프트시에 유발될 수 있는 트랙킹 에러신호의 옵셋이 보정되어 보다 정밀한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있게 된다.
즉, 기록매체의 피트 깊이에 오차가 발생하는 경우, 종래의 장치에서는 각 대각선 방향의 검출신호를 그대로 합한 다음 서로 차동하여 트랙킹 에러신호를 검출하기 때문에 신호 열화가 크게 나타난다. 반면에, 본 발명에 따른 회로부(250)는 동일 대각선 상에 있는 분할판의 검출신호를 먼저 연산한 다음 이들 사이의 위상차를 검출하기는 하지만, 상기와 같은 시간지연 및 증폭과정을 통해 트랙킹 에러신호를 검출하므로, 이러한 피트 깊이 변화에 따른 신호 왜곡에 의한 위상 열화 문제가 크게 개선되어 렌즈 시프트가 발생하는 경우에도, 옵셋이 크게 저감된 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있다.
또 다른 구체 실시예를 보인 도 12를 참조하면, 회로부(50)는 일 행 예컨대, 제4행에 위치된 외측 분할판들(C1)(B1) 및 그 각 내측 분할판(C2)(B2)의 검출신호(c1)(b1)(c2)(b2)를 시간지연시키고, 이 시간지연신호와 그 각 대각선 방향에 위치된 분할판들(A1)(D1)(A2)(D2)의 검출신호(a1)(d1)(a2)(d2)를 적절히 연산한 다음 그 연산신호 사이의 위상을 비교하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수 있으며, 다음과 같은 구성을 가진다.
즉, 접선 방향의 동일선상에 있는 수광영역(30c)(30b)에 위치된 분할판들(C1)(C2)(B1)(B2)의 검출신호(c1)(c2)(b1)(b2)는 시간지연기(240)를 경유하면서 시간지연신호(c11)(c22)(b11) (b22)로 변환된다.
상기 시간지연기(240)를 경유한 일 외측 및 내측 분할판(c1)(c2)의 시간지연신호(c11)(c22)와 그 대각선 방향에 위치된 외측 및 내측 분할판(A1)(A2)의 검출신호(a1)(a2)는 제1연산기(280)에 입력된다. 상기 제1연산기(280)는 내측 분할판들(A2)(C2)의 검출신호로부터의 합신호(a2+c22)를 소정 게인(k1)으로 증폭시 키고, 외측 분할판들(A1)(C1)의 검출신호로부터의 합신호(a1+c11)와 상기 증폭 신호를 합산한다.
상기 시간지연기(240)를 경유한 다른 외측 및 내측 분할판(B1)(B2)의 시간지연신호(b11)(b22)와 그 대각선 방향에 위치된 외측 및 내측 분할판(D1)(D2)의 검출신호(d1)(d2)는 제2연산기(285)에 입력된다. 상기 제2연산기(285)는 내측 분할판들(B2)(D2)의 검출신호로부터의 합신호(b22+d2)를 소정 게인(k2)으로 증폭시키고, 외측 분할판들(B1)(D1)의 검출신호로부터의 합신호(b11+d1)와 상기 증폭 신호를 합산한다.
상기 제2연산기(285)로부터 출력되는 신호는 다시 증폭기(289)에서 소정 게인(k)으로 증폭된다.
그리고, 상기 제1연산기(280)에서 출력되는 신호와 상기 증폭기(289)에서 출력되는 신호는 위상비교기(251)에 입력되어 서로 위상이 비교되고, 상기 위상 비교기(251)에서 트랙킹 에러신호(TES)가 출력된다.
본 실시예에 있어서, 상기 게인(k)은 일정값이고 영이 아닌 것이 바람직하다. 상기 회로부(250)에서 게인(k1)(k2)이 영이면, 도 11과 같아진다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 회로부(250)에서 출력되는 트랙킹 에러신호(TES)는 도 11을 참조로 설명한 바와 마찬가지로, 기록매체의 피트 깊이에 오차가 발생하는 경우에도, 상기와 같은 시간지연 및 증폭과정을 통해 신호 왜곡이 상쇄되어, 렌즈 시프트가 발생하는 경우에도, 옵셋이 크게 저감된 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있다.
이상의 실시예에서는, 8분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)으로 된 광검출기(30)를 채용한 트랙킹 에러신호 검출장치의 실시예를 설명하였다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치는 2행 2열의 2×2 행렬 배치를 이루고 각각 독립적으로 광전변환하도록 마련된 4개의 분할판(A)(B)(C)(D)을 구비하는 광검출기(300) 및 상기 광검출기(300)의 검출신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부(350)를 포함하여 구성된다.
상기 분할판들(A)(B)(C)(D)은 반시계 방향으로 배열되어 있으며, 그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 디스크(도 2의 10)와 같은 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 대략 나란하게 대응된다.
또한, 상기 분할판들(A)(B)(C)(D)은 반경 방향으로 소정 간격(L1) 서로 이격되어 있으며, 또한 트랙 접선 방향으로 소정 간격(L2) 서로 이격되어 기록매체에서 반사되어 입사되는 광의 일부 영역을 수광하지 않도록 마련되어 있다.
이때, 상기 제1행에 위치된 분할판(A)(D)과 제2행에 위치된 분할판(B)(C) 사이의 이격 거리(L1)는 도 3의 내측 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)의 트랙 접선 방향을 따른 폭과 대략적으로 같게 마련된 것이 바람직하다.
상기 회로부(350)는 도 13에 도시된 바와 같이, 접선 방향의 동일 선상에 있는 분할판, 즉, 제1행에 위치된 분할판(A)(D)의 검출신호(a)(d), 제2행에 위치된 분할판(C)(B)의 검출신호(c)(b) 사이의 위상을 각각 서로 비교한 다음, 그 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 회로부(350)의 구성 및 트랙킹 에러신호 검출과정은 도 3과 실질적으로 동일하므로 동일 참조부호로 표시하고 그 설명을 생략한다.
다른 실시예로서, 상기 회로부(350)는 도 14에 도시된 바와 같이, 일 대각선 방향에 위치된 분할판(B)(D)의 검출신호(b)(d)의 합신호를 소정 게인(k)으로 증폭시키고, 다른 대각선 방향에 위치된 분할판(A)(C)의 검출신호(a)(c)의 합신호와 상기 증폭신호 사이의 위상을 서로 비교하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수도 있다. 이때, 회로부(350)의 구성 및 트랙킹 에러신호 검출과정은 도 7과 실질적으로 동일하므로 동일 참조부호로 표시하고 그 설명을 생략한다.
한편, 도 14의 회로부(350)는 도 15에 도시된 바와 같이, 일 행 예컨대, 제2행에 위치된 분할판들(B)(C)의 검출신호(b)(c)를 시간지연시켜 시간지연신호(b')(c')를 출력하는 시간지연기(240)를 더 구비할 수 있다.
이와 같이 시간지연기(240)를 구비하는 회로부(350)의 구성 및 트랙킹 에러신호 검출과정은 도 11과 실질적으로 동일하므로 동일 참조부호로 표시하고 그 자세한 설명을 생략한다.
여기서, 도 13 내지 도 15에 도시된 광검출기(300)는 도 16에 도시된 바와 같이, 그 분할판들(A)(B)(C)(D)이 트랙 접선 방향으로만 소정 간격 서로 이격되게 배치될 수도 있으며, 이 경우 상기 분할판들(A)(B)(C)(D)은 도 3의 외측 분할판(A1)(B1)(C1)(D1)의 구성과 실질적으로 동일하다.
이상의 실시예들에서 검출되는 트랙킹 에러신호는, 기록재생장치의 채널 클 럭의 주기를 Tw, 검출된 평균 위상차 시간을 Δt라 할 때, 기록매체에 기록된 피트 또는 마크열의 중심에서 광스폿이 0.1μm 벗어난 경우, Δt/Tw의 최소치는 대략 0.5이고, 상기 트랙킹 에러신호의 포지티브인 최대치를 T1, 네거티브인 최소치를 T2라 할 때, ｜(T1-T2)/(T1+T2)｜의 최대치는 대략 0.2인 것이 바람직하다.
또한, 이상의 실시예들에 있어서, 위상 비교기는 입력신호의 주파수 대역에 따라 선택적으로 차단하거나 증폭시키는 과정, 이치화, 이치화된 신호의 위상을 비교, 위상 비교된 신호를 적분하는 과정을 통해 입력신호의 위상을 비교하여 트랙킹 에러신호를 출력한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치에 의하면, 트랙 방향을 따른 신호 간섭에 의한 노이즈가 저감되고 게인이 큰 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있다. 또한, 피트 깊이 변화에 따른 신호 왜곡에 의한 위상 열화 문제가 크게 개선되어 렌즈 시프트가 발생하는 경우에도 옵셋이 거의 발생하지 않는 트랙킹 에러 신호를 검출할 수 있다.
따라서, 이러한 본 발명에 따른 트랙킹 에러신호 검출장치를 채용하면 상대적으로 협트랙을 가지는 고밀도 기록매체의 경우에도 정밀도가 높은 트랙킹 제어가 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참조로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.

Claims (16)

  1. 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 트랙킹 에러신호 검출장치에 있어서,
    상기 광검출기는,
    그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 나란하게 대응되며 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A1,A2)(B1,B2)(C1,C2)(D1,D2)이 각각 상기 반경 방향에 나란하게 다시 2분할되어 4×2 행렬배치를 이루며, 분할판(A2)(B2)(C2)(D2)이 각각 분할판(A1)(B1)(C1)(D1)의 내측에 배치되는 각각 독립적으로 광전 변환하는 8개의 분할판(A1)(A2)(B1)(B2)(C1)(C2)(D1)(D2)으로 이루어지고,
    상기 회로부는,
    동일한 행에 위치된 수광영역들 사이의 위상을 각각 서로 비교한 다음, 그 위상차 신호로부터 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1행에 위치된 한쌍의 외측 분할판(A1)(D1)의 검출신호의 위상을 서로 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제1위상 비교기;
    제4행에 위치된 한쌍의 외측 분할판(B1)(C1)의 검출신호의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제2위상 비교기; 및
    상기 제1 및 제2위상 비교기로부터의 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 출력하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제2행에 위치된 한쌍의 내측 분할판(A2)(D2)의 검출신호의 위상을 서로 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제1위상 비교기;
    제3행에 위치된 한쌍의 내측 분할판(B2)(C2)의 검출신호의 위상을 서로 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제2위상 비교기; 및
    상기 제1 및 제2위상 비교기로부터의 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 출력하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1열에 위치된 일 내측 분할판(A2)의 검출신호를 소정 게인으로 증폭시키고 이를 그 외측 분할판(A1)의 검출신호와 합산하는 제1연산기;
    제1열에 위치된 다른 내측 분할판(B2)의 검출신호를 소정 게인으로 증폭시키고 이를 그 외측 분할판(B1)의 검출신호와 합산하는 제2연산기;
    제2열에 위치된 일 내측 분할판(D2)의 검출신호를 소정 게인으로 증폭시키고 이를 그 외측 분할판(D1)의 검출신호와 합산하는 제3연산기;
    제2열에 위치된 다른 내측 분할판(C2)의 검출신호를 소정 게인으로 증폭시키 고 이를 그 외측 분할판(C1)의 검출신호와 합산하는 제4연산기;
    상기 제1 및 제3연산기에서 출력되는 합신호들 사이의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제1위상 비교기;
    상기 제2 및 제4연산기에서 출력되는 합신호들 사이의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제2위상 비교기; 및
    상기 제1 및 제2위상 비교기로부터의 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 출력하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회로부는,
    제1행에 위치된 외측 분할판들(A1)(D1) 및 제4행에 위치된 외측 분할판들(C1)(B1)의 검출신호들 사이의 위상을 각각 서로 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제1 및 제2위상 비교기;
    제2행에 위치된 내측 분할판들(A2)(D2) 및 제3행에 위치된 내측 분할판들(C2)(B2)의 검출신호들 사이의 위상을 각각 서로 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제3 및 제4위상 비교기;
    상기 제1 및 제2위상 비교기로부터의 위상차 신호를 합산하여 외측 분할판들의 검출신호에 의한 트랙킹 에러신호(TES1)를 검출하는 제1가산기;
    상기 제3 및 제4위상 비교기로부터의 위상차 신호를 합산하여 내측 분할들의 검출신호에 의한 트랙킹 에러신호(TES2)를 검출하는 제2가산기; 및
    상기 제1 및 제2가산기의 트랙킹 에러신호(TES1)(TES2)를 합산하여 트랙킹 에러신호(TES)를 출력하는 연산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 연산기는,
    제1 및 제2가산기에서 출력되는 트랙킹 에러신호(TES1)(TES2) 중 적어도 하나의 트랙킹 에러신호를 소정 게인으로 증폭시킨 다음 그들을 합산하여 트랙킹 에러신호(TES)를 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 기록매체에서 반사/회절된 광을 수광하는 광검출기; 및 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 트랙킹 에러신호를 검출하는 회로부;를 구비하는 트랙킹 에러신호 검출장치에 있어서,
    상기 광검출기는,
    그 분할 경계선의 행 방향 및 열 방향이 각각 상기 기록매체의 반경 방향 및 트랙 접선 방향에 나란하게 대응되며, 상기 트랙 접선 방향을 포함하여 상기 반경 및 트랙 접선 방향 중 적어도 일방향으로 서로 소정 간격 이격되게 반시계 방향으로 배열된 4개의 수광영역(A)(B)(C)(D)으로 이루어지고,
    상기 회로부는,
    제1행에 위치된 한쌍의 수광영역의 검출신호 사이의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제1위상 비교기;
    제2행에 위치된 한쌍의 수광영역의 검출신호 사이의 위상을 비교하여 그 위상차 신호를 출력하는 제2위상 비교기; 및
    상기 제1 및 제2위상 비교기의 위상차 신호를 합산하여 트랙킹 에러신호를 출력하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1항 내지 제6항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 검출되는 트랙킹 에러신호는,
    기록재생장치의 채널 클럭의 주기를 Tw, 검출된 평균 위상차 시간을 Δt라 할 때,
    기록매체에 기록된 피트 또는 마크열의 중심에서 광스폿이 0.1μm 벗어난 경우 Δt/Tw의 최소치는 0.5이고,
    상기 트랙킹 에러신호의 포지티브인 최대치를 T1, 네거티브인 최소치를 T2라 할 때, (T1-T2)/(T1+T2)의 절대값의 최대치는 0.2인 것을 특징으로 하는 트랙킹 에러신호 검출장치.
  16. 삭제
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