KR100644592B1 - 인접트랙에 의한 크로스톡이 저감된 재생신호 검출가능한광픽업장치 및 재생신호 검출방법 - Google Patents

인접트랙에 의한 크로스톡이 저감된 재생신호 검출가능한광픽업장치 및 재생신호 검출방법 Download PDF

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Abstract

기록매체에서 반사되어 입사되는 광을 기록매체의 반경방향으로 3분할하여 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 분할 수광하고, 제1 및 제2주변광 검출신호를 인접트랙에 의한 크로스토크를 최소화하기 위한 연산상수(K1)(K2)로 각각 곱한 신호들과 중심광 검출신호를 합산하여, 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보 재생신호를 검출하도록 된 광픽업장치 및 재생신호 검출방법이 개시되어 있다.
이러한 광픽업장치 및 재생신호 검출방법은, 단일 광스폿을 사용하므로 별도의 신호 지연 과정이 불필요하며, 기록매체에서 반사된 광을 기록매체의 반경방향으로 3분할 수광하여 디트랙 정도에 따라 서로 다른 인접 트랙의 영향을 서로 다른 가중치로 적용하므로, 디트랙이 발생되는 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소화된 양질의 정보 재생신호를 검출할 수 있다.

Description

인접트랙에 의한 크로스톡이 저감된 재생신호 검출가능한 광픽업장치 및 재생신호 검출방법{Optical pickup apparatus capable of detecting of reproducing signal suppresed cross talk by adjacent tracks and method for detecting reproducing signal}
도 1은 종래의 광픽업장치를 개략적으로 보인 도면,
도 2는 도 1의 광픽업장치에 의해 디스크에 형성되는 광스폿을 보인 도면,
도 3은 도 1의 광검출기를 개략적으로 보인 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치를 개략적으로 보인 도면,
도 5는 도 4의 광검출기 및 본 발명의 일 실시예에 따른 재생신호 검출유니트의 구성을 개략적으로 보인 블록도,
도 6은 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙 정도에 따른 인접트랙에 의한 크로스토크를 최소화한 양질의 재생신호를 검출하기 위한 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 보인 그래프,
도 7은 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙 정도에 따른 주변광 검출신호들의 진폭비율(a/c)을 보인 그래프,
도 8은 주변광 검출신호들의 진폭비율(a/c)에 따른 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 보인 그래프,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재생신호 검출유니트의 구성을 개략적으로 보인 블록도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재생신호 검출유니트의 구성을 개략적으로 보인 블록도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치를 개략적으로 보인 도면,
도 12는 도 11의 광학부재를 개략적으로 보인 평면도,
도 13은 도 11의 검출기 및 본 발명의 일 실시예에 따른 재생신호유니트 구성을 개략적으로 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...기록매체 18,78...광검출기 18a,78a...제1서브수광부
18b,78b...메인 수광부 18c,78c...제2서브수광부
20,40,60...재생신호 검출유니트 21,23...제1 및 제2곱셈기
24,44,64...연산상수 연산부 27,47...LUT부
29...가산기 70...광학부재 70a,70c...패턴부
70b...투광부
본 발명은 광기록재생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상대적으로 좁은 트랙피치를 갖는 고용량 기록매체의 재생시 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 양질의 재생신호를 검출할 수 있도록 된 광픽업장치 및 재생신호 검출방법에 관한 것이다.
기록매체의 용량(capacity)을 늘리기 위해 기록/재생시 보다 파장이 짧은 광원과 개구수(numerical aperture)가 큰 대물렌즈를 사용하는 방향으로 개발이 진행되고 있다. 즉, 기록/재생을 위해 780nm의 적외선 광원과 개구수 0.45를 갖는 대물렌즈를 사용하는 CD계열에서 파장 650nm의 광원, 개구수 0.6의 대물렌즈를 사용하는 DVD계열로 기록매체가 대체되고 있으며, 향후에는 예를 들어, 400 nm 파장대역의 광원과 0.85 이상의 고개구수를 가지는 대물렌즈를 사용하는 HD-DVD(High Definition - Digital Versatile Di나)계열로 기록매체가 대체될 것이다.
상기 CD계열, DVD계열 및 HD-DVD계열로 갈수록 기록밀도를 높이기 위해 기록매체의 트랙피치를 작게 형성하는데, 이와 같이 트랙 피치가 작아질수록 인접 트랙간의 상호 간섭에 의해 재생신호의 열화가 심해진다. 그러므로, 고용량인 고밀도 기록매체 일수록 재생신호 검출시 인접트랙에 의한 간섭 신호를 제거시키야할 필요성이 증가된다.
기록매체의 재생시 인접트랙에 의한 신호 열화정도를 트랙간의 크로스토크(cross-talk)로 정의하며, 예를 들어, ROM 디스크의 경우 질이 높은 재생신호를 얻기 위해 -30dB 이하의 크로스토크 값을 갖도록 요구하고 있다.
DVD-ROM은 기록/재생을 위해 개구수(NA) 0.6인 대물렌즈, 파장(λ) 650 nm인 광원을 사용하고 트랙 피치 0.74㎛로 제작되어 4.7GB의 용량을 가진다. 이 경우, λ/NA는 1.08이고 트랙 피치(Tp)에 대한 집광스폿비는 Tp×NA/λ=0.68이 되어 인접 트랙에 의한 크로스토크는 -30dB 이하가 된다.
하지만, 향후, 고밀도 기록매체로 주목받을 것으로 예상되는 HD-DVD는 15GB 이상의 용량이 요구되고 있어 트랙 피치에 대한 집광스폿비는 Tp×NA/λ는 0.6 이하의 값을 가지게 될 것인데, 이 경우 인접트랙에 의한 크로스토크는 -20dB 이상으로 매우 크다.
따라서, HD-DVD 계열과 같이 고용량인 고밀도 기록매체의 경우에 재생신호의 열화를 방지하려면, 인접트랙에 의한 크로스토크를 가능한한 저감시킬 필요가 있다.
인접트랙간의 크로스토크를 저감한 재생신호를 검출하도록 된 종래의 광픽업을 보인 도 1을 참조하면, 광원(1)에서 출사된 빔은 그레이팅(2)에서 회절되어 0차 회절광, ±1차 회절광의 3개빔으로 분기된다. 이 빔은 빔스프리터(3)에서 반사된후 대물렌즈(5)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 디스크(10)의 주트랙(12)과 인접트랙(11)(13)에 서로 비스듬히 맺혀진다. 상기 디스크(10)에서 반사되고 대물렌즈(10)를 경유한 광은 상기 빔스프리터(3)를 투과하여 서로 독립적으로 광전변환하는 3개의 분할판(A)(B)(C)으로 이루어진 광검출기(8)에서 검출된다. 여기서, 참조부호 4는 반사미러, 참조부호 7은 입사되는 광을 광검출기상에 집속하는 수광렌즈를 나타낸다.
상기 각 트랙(11)(12)(13)에서 반사된 3개의 빔은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광검출기(8)의 서로 다른 분할판(A)(B)(C)에 수광된다. 이때, 주트랙(12)에서 반사된 광을 수광하는 분할판(B)의 검출신호에는 상기 주트랙(12)에 대한 신호뿐만 아니라, 인접트랙(11)(13)으로부터 혼입된 신호가 포함된다.
따라서, 주트랙(12)에 대한 정보신호는 상기 분할판(B)의 검출신호와 분할판(A)(C)에서 검출된 인접트랙(11)(13)에 대한 신호를 적절히 차동 연산하여 검출된다. 상기 분할판과 그 분할판에서 검출된 신호를 동일기호로 표시하면, 주트랙에 대한 정보 재생신호는 수학식 1과 같다.
재생신호 = B - K×(A + C)
여기서, K는 주트랙에 대한 정보신호의 시간축 흔들림이 최소 즉, 인접 트랙(11)(13)에 의한 크로스토크가 최소가 되도록 정해지는 상수이다.
하지만, 상기 그레이팅(2)에 의해 분기된 3개의 빔은 디스크(10)의 서로 다른 트랙 상에 도 2에서와 같이 비스듬히 맺히므로, 상기 분할판(A)(C)에서 검출되는 인접 트랙의 신호는 상기 분할판(B)에서 검출되는 신호에 포함된 인접트랙에 대한 신호에 대해 시간지연을 가진다.
따라서, 주트랙(12)에 대한 정보신호를 검출하기 위해서는 인접트랙에 대한 신호 A,C는 상기 검출신호 B에 비해 인위적으로 시간 지연시킨 신호가 사용되어야 하기 때문에, 별도의 지연회로를 구비하여야 하는 단점이 있다.
또한, 상기와 같은 종래의 광픽업장치는 서로 다른 인접트랙의 의한 영향에 동일한 가중치를 적용하므로, 광스폿이 트랙 중심을 벗어나 디트랙(detrack)되는 경우, 인접트랙에 의한 크로스토크를 효과적으로 제거시키기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 단일 광스폿을 사용하여 별도의 지연회로가 불필요하며 디트랙이 발생되는 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소화된 양질의 정보 재생신호를 검출할 수 있도록 된 광픽업장치 및 재생신호 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체에서 광을 조사하고, 그로부터 반사된 광을 수광하여 상기 기록매체의 정보 재생신호를 검출하도록 된 광픽업장치에 있어서, 기록매체에서 반사되어 입사되는 광을 상기 기록매체의 반경방향으로 3분할하여 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 분할 수광하도록 마련된 광검출수단과; 상기 광검출수단쪽에서 입력되는 상기 제1 및 제2주변광 검출신호를 인접트랙에 의한 크로스토크를 최소화하기 위한 연산상수(K1)(K2)로 각각 곱하는 제1 및 제2곱셈기와, 상기 제1 및 제2곱셈기에서 출력되는 신호와 상기 중심광 검출신호를 합산하는 가산기를 포함하여, 상기 광검출수단에 의해 수광된 상기 중심광 검출신호와 제1 및 제2주변광 검출신호를 연산하여 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보 재생신호를 검출하는 재생신호 검출유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 재생신호 검출유니트는, 상기 광검출수단쪽에서 출력되는 검출신호들 중 상기 제1 및 제2주변광 검출신호들 사이의 진폭비율을 구하고, 그 진폭비율을 이용하여 상기 연산상수(K1)(K2)값을 연산하여 이를 상기 제1 및 제2곱셈기로 입력시키도록 된 연산상수 연산부;를 더 구비하여, 상기 기록 매체에 조사되는 광스폿의 디트랙(detrack) 정도를 고려한 최적화된 연산상수(K1)(K2)값을 적용할 수 있도록 된 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 재생신호 검출유니트는, 트랙킹 에러신호를 이용하여 상기 연산상수(K1)(K2)값을 연산하여 이를 상기 제1 및 제2곱셈기로 입력시키도록 마련된 연산상수 연산부;를 더 구비하여, 상기 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙(detrack) 정도를 고려한 최적화된 연산상수(K1)(K2)값을 적용할 수 있도록 마련된 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 재생신호 검출유니트는, 상기 가산기에서 출력되는 재생신호로부터 연산상수(K1)(K2)값을 계산하고, 이를 제1 및 제2곱셈기로 피드백시키도록 마련된 연산상수 연산부;를 더 구비하여, 검출오차가 최소화된 재생신호를 검출하도록 된 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재생신호 검출방법은, 기록매체에서 반사되어 입사되는 광을 상기 기록매체의 반경방향을 따라 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 3분할하여 수광하는 단계와; 상기 제1 및 제2주변광 검출신호에 인접트랙에 의한 크로스토크를 최소화하기 위한 연산상수(K1)(K2)를 각각 곱하는 단계와; 연산상수(K1)(K2)가 각각 곱해진 제1 및 제2주변광 검출신호와 상기 중심광 검출신호를 합산하여 인접트랙에 의한 크로스톡이 저감된 재생신호를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 및 제2주변광 검출신호 사이의 비율 또는 트랙킹 에러신호로부터 소정의 연산과정을 거쳐 상기 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙 정도를 고려한 최적화된 제1 및 제2연산상수(K1)(K2)를 구하는 단계;를 더 구비하는 것이 바람직하다.
대안으로, 상기 재생신호를 이용하여 이 재생신호의 검출오차가 최소화되도록 하는 연산상수(K1)(K2)를 계산하는 단계;를 더 구비하여, 최적화된 연산상수(K1)(K2)를 적용함으로써 검출오차가 최소화된 재생신호를 검출하도록 된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치는 광을 조사하는 광원(11)과, 상기 광원(11)과 기록매체(10) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 빔스프리터(13)와, 상기 빔스프리터(13)와 기록매체(10) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 상기 기록매체(10)에 집속시키는 대물렌즈(15)와, 상기 기록매체(10)에서 반사되고 상기 빔스프리터(13)를 경유하여 입사되는 광을 수광하는 광검출수단과, 상기 광검출수단의 검출신호를 연산하여 인접트랙에 의한 크로스톡이 저감된 기록매체(10)의 정보 재생신호를 검출하는 재생신호 검출유니트(20)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 빔스프리터(13)와 광검출수단 사이의 광경로 상에는 수광렌즈(17)를 구비한다.
상기 광검출수단은 기록매체(10)에서 반사되어 입사되는 광을 상기 기록매체(10)의 반경방향으로 3분할하여 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 분할 수광하도록 마련된다.
예를 들면, 상기 광검출수단으로는 도 5에 도시된 바와 같이, 메인수광부(B)와 기록매체(10)의 반경방향으로 상기 메인수광부(18b)의 양측에 배치된 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)를 포함하는 3분할 구조의 광검출기(18)를 구비할 수 있다.
상기 메인수광부(18b)는 상기 기록매체(10)에서 반사되어 입사되는 광 중 기록매체(10)의 반경방향으로 중심부분에 위치된 광 즉, 대략적으로 주트랙 영역에서 반사된 광을 검출한다. 상기 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)는 상기 기록매체(10)의 반경방향으로 상기 중심광 양측에 위치된 제1 및 제2주변광 즉, 대략적으로 상기 주트랙 양측의 인접 트랙 영역에서 반사된 광을 검출한다.
이때, 상기 메인수광부(18b)는 입사광의 대략 10 내지 90% 범위내의 중심부분을 수광하도록 된 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이 메인수광부(18b)의 최적크기는 인접트랙에 의한 크로스토크량을 최소화할 수 있도록 후술하는 연산상수(K1)(K2)값과 관련지어 결정된다.
상기 재생신호 검출유니트(20)는, 상기 광검출기(18)의 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)에서 출력되는 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)에 연산상수(K1)(K2)를 각각 곱하는 제1 및 제2곱셈기(21)(23)와, 상기 제1 및 제2곱셈기(21)(23)에서 출력되는 신호와 상기 광검출기(18)의 중심수광부(18b)에서 출력되는 중심광 검출신호(b)를 합산하는 가산기(29)를 포함하는 구성을 가진다.
따라서, 상기 재생신호 검출유니트(20)의 가산기(29)에서는 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보 재생신호가 출력된다.
여기서, 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)에 연산상수(K1)(K2)을 각각 곱하는 이유는 서로 다른 인접트랙에 의한 영향에 예를 들어, 서로 다른 가중치를 적용함으로써, 기록매체(10)에 조사되는 광스폿이 트랙 중심에서 벗어난 디트랙(detrack)이 발생된 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소화된 정보 재생신호를 검출하기 위함이다.
이때, 디트랙량에 따라 인접트랙에 의한 크로스토크를 최소화한 양질의 재생신호를 검출하기 위한 최적의 연산상수(K1)(K2)값은 도 6에 도시된 바와 같이 변한다. 도 6의 가로축은 광스폿이 트랙중심으로부터 디트랙 된 정도를 nm 단위로 나타낸 것이다. 예를 들어, +디트랙은 광스폿이 제1서브수광부(18a)쪽으로 치우쳐 온 트랙 상태일 때보다 제1주변광 검출신호(a)는 증가되고 제2주변광 검출신호(c)는 감소된 경우를 나타내며, -디트랙은 반대 방향으로 디트랙된 경우를 나타낸다. 세로축은 디트랙 정도를 고려했을 때 인접트랙에 의한 크로스톡이 최소화된 재생신호를 얻을 수 있는 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 나타낸다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 제1주변광 검출신호(a)에 적정 게인을 주기 위한 최적의 연산상수(K1)값은 제2주변광 검출신호(c)에 게인을 주기 위한 최적의 연산상수(K2)값보다 광스폿이 +디트랙 방향으로 디트랙되면 커지고, -디트랙 방향으로 디트랙되면 작다. 물론, 온 트랙 상태일때는 상기 두 연산상수(K1)(K2)값은 동일하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 재생신호 검출유니트(20)는 디트랙 정도에 따라 즉각적으로 최적화된 연산상수(k1)(k2)를 구하여 상기 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 제공할 수 있도록 연산상수 연산부(24)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 연산상수 연산부(24)는 상기 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)에서 출력되는 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)의 진폭비율(a/c)을 구하는 디바이더(25)와, 상기 디바이더(25)에서 출력되는 상기 진폭비율(a/c)에 적합한 연산상수(K1)(K2)값을 찾아내어 그 연산상수(K1)(K2)값을 각각 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 입력시키는 LUT(Look Up Table)부(27)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)와 디바이더(25) 사이에 상기 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)의 진폭을 구하는 회로가 더 설치될 수도 있다.
상기와 같은 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)의 진폭비율(a/c)은 도 7에 보여진 바와 같이, 광스폿의 디트랙 정도에 대략 비례한다. 즉, 상기 진폭비율(a/c)은 디트랙값이 제로인 온 트랙 위치일 때 대략 1이 되며, +디트랙 방향으로 갈수록 대략 선형적으로 증가되고, -디트랙 방향으로 갈수록 대략 선형적으로 감소한다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 진폭비율(a/c)이 커짐에 따라 일 연산상수(K1)의 최적값은 대략 비례적으로 증가하고, 다른 연산상수(K2)의 최적값은 대략 비례적으로 감소한다. 그러므로, 상기 진폭비율(a/c)에 대응하는 최적의 연산상수(K1)(K2)값의 룩업 테이블화가 가능하다.
따라서, 실시간으로 얻어지는 진폭비율(a/c)을 상기 LUT부(27)로 입력시키면, 이 룩업 테이블화된 데이터로부터 디트랙 정도를 고려한 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 즉각적으로 얻을 수 있다.
이때, 상기 LUT부(27)는 디바이더(25)쪽에서 입력되는 신호 중 소정 범위내의 신호만을 받아들일 수 있도록 마련된 것이 바람직하다.
즉, 광기록재생장치를 이루는 전체 시스템은 서보 보상회로에 의해 디트랙양을 최소화하는 방향으로 작동되는데, 디트랙량이 트랙 폭에 대해 대략 20% 이상인 경우, 신호의 열화 정도가 심하여 광기록재생장치가 정상적으로 작동하고 있다고 보기 어려우며, 재생신호 검출유니트에서 출력되는 신호는 기록매체(10)의 정보 재생신호로서 의미를 상실한다.
따라서, 디트랙량이 트랙 폭에 대해 대략 20% 이내인 경우에만, 본 발명에 따른 광픽업장치를 채용한 광기록재생장치가 정상적으로 작동할 수 있도록 상기 LUT부(27)에 입력 가능한 신호 범위를 한정하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 LUT부(27)에 입력 가능한 진폭비율의 크기 범위를 대략 1.45 내지 6 사이로 제한하면 올바른 재생신호 검출을 위한 조건을 만족시킬 수 있다.
한편, 도 8에 보여진 바와 같이, 최적의 연산상수(K1)(K2)값과 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)의 진폭비율(a/c) 사이의 관계는 1차함수에 가까운 특성을 가지므로, 이를 직선화해도 재생신호 특성이 그다지 열화되지 않으며, 도 8의 경우 최적의 연산상수(K1)(K2)값의 근사식은 수학식 2와 같이 나타내질 수 있다.
K1 ≒ 7.8 × [(a/c) - 0.7]
K2 ≒ 7.8 × [(c/a) - 0.7]
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 연산상수 연산부(24)는 상기와 같은 LUT부(27)를 구비하는 대신에, 디바이더(25)에서 출력되는 진폭비율을 변수로 하여 수학식 2에서와 같은 일차 함수식을 연산하는 회로를 구비하여 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 출력하도록 마련될 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하면서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치로 디트랙이 발생된 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소화된 양질의 재생신호를 검출하는 과정을 설명한다.
먼저, 광원(11)에서 출사된 광은 빔스프리터(13)를 경유하여 대물렌즈(15)로 입사되고, 이 대물렌즈(15)에 의해 집속되어 기록매체(10)에 광스폿으로 맺힌다. 상기 기록매체(10)에서 반사되는 광은 상기 대물렌즈(15) 및 빔스프리터(13)를 경유하여 상기 기록매체(10)의 반경방향으로 메인수광부(18b)와 그 양측의 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)로 된 3분할 구조의 광검출기(18)에 상기 기록매체(10)의 반경방향을 따라 중심광과 그양측의 제1 및 제2주변광으로 3분할되어 수광된다.
상기 제1 및 제2서브수광부(18a)(18c)에서 출력되는 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)는 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 각각 입력되는 동시에 디바이더(25)로 입력되고, 디바이더(25)에서는 상기 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)의 진폭비율(a/c)신호가 출력된다. 상기 진폭비율(a/c)은 도 5의 LUT부(27) 또는 수학식 2에서와 같은 일차함수식을 연산하는 회로로 입력되고, 상기 LUT부(27) 또는 연산회로로부터 상기 진폭비율(a/c)에 대응하는 최적의 연산상수(K1)(K2)값이 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 각각 입력된다.
상기 제1서브수광부(18a)쪽에서 제1곱셈기(21)로 입력되는 상기 제1주변광 검출신호(a)는 제1곱셈기(21)에서 연산상수(K1)배만큼 증폭되고, 제2서브수광부(18c)쪽에서 제2곱셈기(23)로 입력되는 상기 제2주변광 검출신호(c)는 제2곱셈기(23)에서 연산상수(K2)배만큼 증폭된다.
그런 다음, 상기 제1 및 제2곱셈기(21)(23)에서 출력되는 신호와 상기 광검출기(18)의 중심수광부(18b)에서 출력되는 중심광 검출신호(b)는 가산기(29)로 입력되어 합산된다.
따라서, 상기 가산기(29)에서는 디트랙이 발생한 경우에도 인접트랙에 의해 크로스톡이 최소화된 양질의 재생신호가 출력된다.
도 9는 도 4에 도시된 바와 같은 광픽업장치에 채용할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재생신호 검출유니트(40)의 구성을 개략적으로 보인 블록도이다. 도 5와 동일 참조부호는 실질적으로 동일 기능을 하는 부재이므로 그 설명을 생략한다.
본 실시예는, 연산상수 연산부(44)가 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)의 진폭비율(a/c)을 이용하는 대신에, 트랙킹 에러신호(TES)를 이용하여 최적의 연산상수(K1)(K2)를 구하도록 마련된 점에 그 특징이 있다.
잘 알려진 바와 같이, 트랙킹 에러신호는 S-커브를 그리며, 온 트랙 위치를 포함하는 소정 범위내에서는 대략 선형적으로 변한다. 이에 따라, 선형적으로 변하는 범위내의 트랙킹 에러 정도에 대응하는 최적의 연산상수(K1)(K2)값은 룩업테이블화가 가능하다.
그러므로, 상기 연산상수 연산부(44)의 LUT부(47)에 트랙킹 에러 정도에 따른 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 룩업테이블화하고, 이 LUT부(47)가 입력되는 트랙킹 에러신호에 따라 룩업테이블화된 데이터로부터 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 출력하도록 마련되면, 상기 LUT부(47)는 입력되는 트랙킹 에러신호에 대응하는 최적의 연산상수(K1)(K2)를 출력하게 된다.
따라서, 상기 LUT부(27)에서 출력되는 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 각각 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 입력시켜 제1 및 제2주변광 검출신호(a)(c)를 증폭시킨 다음, 이들 증폭된 신호와 중심광 검출신호(b)를 합산하면, 트랙킹 에러 즉, 디트랙이 발생된 경우에도 인접트랙에 의한 크로스톡이 최소화된 양질의 재생신호를 얻을 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 소정 범위내에서는 트랙킹 에러신호가 대략 선형적으로 변하므로, 트랙킹 에러신호와 최적의 연산상수(K1)(K2)값은 대략 1차 함수 관계가 있고, 이에 따라 그 일차 함수 관계식을 구할 수 있다. 따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재생신호 검출유니트(40)는, 본 발명의 일 실시예에서와 마찬가지로, 트랙킹 에러정도에 대응하는 최적의 연산상수(K1)(K2)을 룩업테이블화하는 대신에, 트랙킹 에러신호를 변수로 상기 일차 함수식을 연산하는 회로를 구비하여 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 출력하도록 마련될 수도 있다.
여기서, 대부분의 광기록재생장치는 광스폿이 대략 트랙 중심을 따라 올바른 트랙 위치를 추종하도록 트랙킹 제어회로를 구비하며, 기록매체의 포맷에 따라 푸시풀(push-pull) 방식, 위상차(Differential Phase Detection) 검출 방식 및 3빔 방식 등 중 어느 하나를 이용하여 트랙킹 에러신호를 검출한다.
푸시풀 방식을 채용하는 경우에는, 광검출기(18)의 중심수광부(18b)를 트랙 접선방향과 나란하게 2분할된 구조로 변경하면 된다. 위상차 방식을 채용하는 경우에는, 상기 광검출기(18)를 통상적인 4분할 구조 형태를 포함하도록 분할해주면 된다. 또한, 3빔 방식의 경우에는 도 4의 광픽업장치에서 광원(11)과 빔스프리터(13) 사이에 입사광을 0차 및 ±1차로 회절 투과시키는 그레이팅(미도시)을 더 구비하여, 기록매체(10) 상에 주빔과 2개의 부빔의 광스폿을 형성하고 상기 광검출기(18) 양측에 기록매체(10)에서 반사된 상기 2개의 부빔을 각각 수광하는 별도의 광검출기(미도시)를 더 구비하면 된다.
트랙킹 오차신호를 얻기 위한 광픽업장치 구조는 잘 알려져 있고, 이러한 구조를 본 발명에 따른 광픽업장치에 적용하는 것은 기록매체 포맷에 맞게 상술한 바와 같이 적절한 변경에 의해 달성할 수 있으므로, 트랙킹 오차신호 검출을 위한 구성의 자세한 도시를 생략한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재생신호 검출유니트(60)의 구성을 개략적으로 보인 블록도이다. 도 5와 동일 참조부호는 실질적으로 동일 기능을 하는 부재를 나타내므로 그 설명을 생략한다.
본 실시예는, 연산상수 연산부(64)가 적응 알고리즘(Adaptive Algorithm)을 적용하여, 가산기(29)에서 출력되는 신호로부터 최적의 연산상수(K1)(K2)값을 구한 다음, 이를 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 피드백시키도록 마련된 점에 그 특징이 있다.
상기와 같은 적응 알고리즘으로는 실제 검출신호와 이상적인 신호와의 차분값이 최소화되는 방향으로 연산상수(K1)(K2)값을 최적화 하도록 PRML(Partial Response Maximal Likelyhood) 검출 방식 등과 같이 Viterbi decorder를 사용하거나, 미리 알려져 있는 신호구간에서 기준신호와 검출되는 신호간의 차를 최소화하는 방향으로 연산상수(K1)(K2)값을 최적화하는 LMS(Least Mean Square) 알고리즘 등을 사용할 수 있다. 여기서, 상기와 같은 적응 알고리즘의 구체적인 회로 구성은 널리 알려진 바와 같으므로 그 자세한 설명 및 도시를 생략한다.
상기와 같은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재생신호 검출유니트(60)에서는 가산기(29)에서 출력되는 재생신호가 연산상수 연산부(64)로 입력되고, 이 연산상수 연산부(64)에서 최적의 연산상수(K1)(K2)값이 계산되어 제1 및 제2곱셈기(21)(23)로 피드백되므로, 결과적으로 상기 가산기(29)에서는 검출오차 즉, 인접트랙에 의한 크로스톡이 최소화된 재생신호가 출력된다. 이때, 상기 검출오차는 디트랙에 의한 오차도 포함하므로, 상기 가산기(29)에서 출력되는 재생신호는 디트랙 정도도 고려하여 최소화된 것이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치를 개략적으로 보인 도면으로 도 4와 동일 참조부호는 동일 부재를 나타낸다.
본 실시예는, 광검출수단이 기록매체(10)에서 반사되어 입사되는 광을 기록매체(10)의 반경방향으로 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 분기시키는 광학부재(70)와, 상기 광학부재(70)에 의해 분기된 광들을 각각 독립적으로 광전변환시키도록 마련된 광검출기(78)를 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다. 여기서, 상기 광학부재(70)는 수광렌즈(17)와 광검출기(78) 사이의 광경로 상에 배치되는 것으로 도시되었으나, 빔스프리터(13)와 수광렌즈(17) 사이의 광경로 상에 배치되는 것도 가능하다.
상기 광학부재(70)는 도 12에 도시된 바와 같이, 입사광 중 중심광을 직진 투과시키는 투광부(70b)와 상기 중심광 양측의 주변광을 소정 각도로 회절 투과시키도록 상기 투광부(70b)의 양측에 배치된 패턴부(70a)(70c)로 이루어진다.
상기 투광부(70b)는 투명부재 또는 개방된 구멍(미도시)이다. 상기 패턴부(70a)(70c)에는 입사광을 각각 -1차회절광 및 +1차회절광으로 회절투과시키도록 홀로그램과 같은 패턴이 형성된다.
이때, 바람직하게는, 상기 투광부(70b)는 본 발명의 일 실시예에서의 메인수광부(18b)와 같이 입사광의 대략 10 내지 90% 정도의 중심부분을 직진투과시키도록 형성된다.
상기 광검출기(78)는 도 13에 도시된 바와 같이, 메인수광부(78b)와 기록매체(10)의 반경 방향으로 상기 메인수광부(78b)의 양측에 배치된 제1 및 제2서브수광부(78a)(78c)를 구비한다. 상기 메인수광부(78b)는 상기 투광부(70b)를 경유한 중심광을 수광한다. 그리고, 상기 제1 및 제2서브수광부(78a)(78c)는 상기 제1 및 제2패턴부(70a)(70c)를 각각 회절 투과한 제1 및 제2주변광을 수광한다.
도 13은 도 5에 도시된 재생신호 검출유니트(20)를 채용한 경우를 예시한 것으로, 상술한 재생신호 검출유니트(20,40,60) 구조 중 어느 하나를 채용하면 된다.
이하, 상기와 같은 광픽업장치에 의해 디트랙이 발생된 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소화된 정보 재생신호를 검출하는 원리는 도 4 내지 도 10를 참조로 상술한 바와 실질적으로 동일하므로 그 설명을 생략한다.
여기서, 도 4 및 도 11의 광픽업장치의 광학계 구성은 일 실시예를 예시한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 광학계 구조가 채용될 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업장치 및 재생신호 검출방법에 따르면, 단일 광스폿을 사용하므로 종래와 같은 별도의 신호 지연 과정이 불필요하며, 기록매체에서 반사된 광을 기록매체의 반경방향으로 3분할 수광하여 디트랙 정도에 따라 서로 다른 인접 트랙의 영향을 서로 다른 가중치로 적용하므로, 디트랙이 발생되는 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소화된 양질의 정보 재생신호를 검출할 수 있다.

Claims (12)

  1. 기록매체에서 광을 조사하고, 그로부터 반사된 광을 수광하여 상기 기록매체의 정보 재생신호를 검출하도록 된 광픽업장치에 있어서,
    기록매체에서 반사되어 입사되는 광을 상기 기록매체의 반경방향으로 3분할하여 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 분할 수광하도록 마련된 광검출수단과;
    상기 광검출수단쪽에서 입력되는 상기 제1 및 제2주변광 검출신호를 인접트 랙에 의한 크로스토크를 최소화하기 위한 연산상수(K1)(K2)로 각각 곱하는 제1 및 제2곱셈기와, 상기 제1 및 제2곱셈기에서 출력되는 신호와 상기 중심광 검출신호를 합산하는 가산기를 포함하여, 상기 광검출수단에 의해 수광된 상기 중심광 검출신호와 제1 및 제2주변광 검출신호를 연산하여 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보 재생신호를 검출하는 재생신호 검출유니트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재생신호 검출유니트는,
    상기 광검출수단쪽에서 출력되는 검출신호들 중 상기 제1 및 제2주변광 검출신호들 사이의 진폭비율을 구하고, 그 진폭비율을 이용하여 상기 연산상수(K1)(K2)값을 연산하여 이를 상기 제1 및 제2곱셈기로 입력시키도록 된 연산상수 연산부;를 더 구비하여, 상기 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙(detrack) 정도를 고려한 연산상수(K1)(K2)값을 적용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 재생신호 검출유니트는,
    트랙킹 에러신호를 이용하여 상기 연산상수(K1)(K2)값을 연산하여 이를 상기 제1 및 제2곱셈기로 입력시키도록 마련된 연산상수 연산부;를 더 구비하여, 상기 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙(detrack) 정도를 고려한 연산상수(K1)(K2)값을 적용할 수 있도록 마련된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 연산상수 연산부는,
    입력되는 제1 및 제2주변광 검출신호 사이의 진폭비율신호 또는 트랙킹 에러신호를 이용하여 룩업테이블화된 데이터로부터 광스폿의 디트랙 정도에 따른 연산상수(K1)(K2)값을 출력시키도록 된 LUT부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연산상수 연산부는,
    상기 LUT부에 입력 가능한 신호 범위를 한정하도록 마련된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 재생신호 검출유니트는,
    상기 가산기에서 출력되는 재생신호로부터 연산상수(K1)(K2)값을 계산하고, 이를 제1 및 제2곱셈기로 피드백시키도록 마련된 연산상수 연산부;를 더 구비하여, 검출오차가 최소화된 재생신호를 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  7. 제1항 내지 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연산상수(K1)(K2)는 0 내지 6 사이의 값인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  8. 제1항 내지 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광검출수단으로 상기 기록매체의 반경방향으로 3분할된 메인수광부 및 그 양측에 배치된 제1 및 제2서브수광부를 포함하는 광검출기를 구비하여,
    상기 메인수광부는, 상기 입사광 중 상기 기록매체의 반경방향으로 중심부분에 위치된 중심광을 검출하고, 상기 제1 및 제2서브수광부는 상기 기록매체의 반경방향으로 상기 중심광 양측에 위치된 제1 및 제2주변광을 검출하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  9. 제1항 내지 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광검출수단은,
    상기 입사광 중 상기 기록매체의 반경방향으로 중심부분에 위치된 광은 직진투과시키고, 그 양측의 주변부분에 위치된 광은 각각 회절투과시키도록 마련되어, 입사광을 기록매체의 반경방향으로 중심광과 그 양측에 위치된 제1 및 제2주변광으로 분기시키는 광학부재와;
    상기 광학부재에 의해 분기된 광들을 각각 독립적으로 광전변환시키도록 마련된 광검출기;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  10. 기록매체에서 반사되어 입사되는 광을 상기 기록매체의 반경방향을 따라 중심광과 그 양측의 제1 및 제2주변광으로 3분할하여 수광하는 단계와;
    상기 제1 및 제2주변광 검출신호에 인접트랙에 의한 크로스토크를 최소화하기 위한 연산상수(K1)(K2)를 각각 곱하는 단계와;
    연산상수(K1)(K2)가 각각 곱해진 제1 및 제2주변광 검출신호와 상기 중심광 검출신호를 합산하여 인접트랙에 의한 크로스톡이 저감된 재생신호를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재생신호 검출방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2주변광 검출신호 사이의 비율 또는 트랙킹 에러신호로부터 소정의 연산과정을 거쳐 상기 기록매체에 조사되는 광스폿의 디트랙 정도를 고려한 제1 및 제2연산상수(K1)(K2)를 구하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 재생신호 검출방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 재생신호를 이용하여 이 재생신호의 검출오차가 최소화되도록 하는 연산상수(K1)(K2)를 계산하는 단계;를 더 구비하여,
    상기 연산상수(K1)(K2)를 적용함으로써 검출오차가 최소화된 재생신호를 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 재생신호 검출방법.
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