KR100716941B1 - 광디스크 기록/재생장치의 레이저 스폿 이동 방향 판단방법 및 이에 적합한 장치 - Google Patents

광디스크 기록/재생장치의 레이저 스폿 이동 방향 판단방법 및 이에 적합한 장치 Download PDF

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Abstract

광 기록/재생 장치에 관한 것으로서 특히 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법은 적어도 래디얼 방향으로 2분할된 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻고, 얻어진 위상차들을 가산함에 의해 제1위상신호를 얻는 과정; 상기 2분할된 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻고, 얻어진 위상차들을 감산함에 의해 트랙킹 에러 신호를 얻는 과정; 상기 제1위상 신호 및 상기 트랙킹 에러 신호를 이치화하는 과정; 상기 이치화된 제1위상 신호 및 상기 이치화된 트랙킹 에러 신호의 진상/지상관계에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법은 광검출기에서 래디얼 방향으로 반분된 수광소자들에서 발생된 수광신호들의 위상차를 검출하여 얻어진 제1위상신호와 트랙 에러 신호의 위상을 비교함에 의해 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하므로 레이저 스폿의 크기에 비해 트랙 피치가 상대적으로 작은 경우에도 정확하게 이동 방향을 판단할 수 있는 효과를 가진다.

Description

광디스크 기록/재생장치의 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법 및 이에 적합한 장치{Method for detecting moving direction of laser spot for optical disc recording/reproducing device and apparatus therefor}
도 1a 내지 도 1c는 광 스폿과 트랙 폭의 변화에 따른 트랙 에러 신호 및 RF신호의 변화를 보이기 위해 도시된 것이다.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법을 도식적으로 보이기 위해 도시된 파형도들이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 레이저 스폿의 이동 방향 방법에서 사용되는 제1위상 신호(M) 및 트랙킹 에러 신호(TE)를 얻는 장치의 구성을 보이는 것이다.
도 4(a) 내지 도 4(e)는 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법을 도식적으로 보이기 위해 도시된 파형도들이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 탐색 방법을 위한 제1위상 신호(M)과 트랙킹 에러 신호(TE)의 측정 결과를 보인 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 검출 장치의 일 실시예의 구성을 보이는 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 방향 판별기(614)의 상세한 구성을 보이는 블록도이 다.
도 8은 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 검출 장치의 다른 실시예의 구성을 보이는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 검출 장치의 다른 실시예의 구성을 보이는 블록도이다.
도 10 내지 도 12에 도시된 것들은 본 발명의 레이저 스폿 이동 방향 판단 장치에서 사용될 수 있는 광검출기들을 보이는 것이다.
광 기록/재생 장치에 관한 것으로서 특히 레이저 스폿(laser sopt)의 이동 방향의 판정을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
광 기록/재생 장치의 트랙 탐색은 광픽업을 디스크의 반경 방향으로 이동시켜 목표 트랙을 찾는 것을 말한다. 트랙 탐색에 있어서 광픽업이 목표하는 방향으로 제대로 이동하는 지를 판단하는 것이 필요하다.
종래의 방법에서는 광검출기에서 발생된 합신호의 엔벨로프(envelope)로부터 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하였다. 그러나, HD-DVD(High-Definition DVD)와 같은 고밀도 광디스크의 경우 레이저 스폿의 크기에 대한 트랙 폭의 크기가 기존의 CD/DVD에 비해 상대적으로 매우 작아지고 이로 인해 합신호에는 인접 트랙에 의한 크로스토크(cross talk) 성분이 혼입된다. 이로 인하여 합신호의 엔벨로프를 검출 하는 것이 용이하지 않게 된다.
도 1a 내지 도 1c는 광 스폿과 트랙 폭의 변화에 따른 트랙 에러 신호 및 RF신호의 변화를 보이기 위해 도시된 것이다. 도 1a, 도 1b, 그리고 도 1c에 도시된 것은 광파장이 400㎚, 대물렌즈의 개구율(0.6)이고, 트랙 피치가 각각 0.74㎛(DVD의 경우), 0.46㎛, 0.37㎛에서의 트랙 에러 신호 및 합신호를 보이는 것이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바에 의해 알 수 있는 바와 같이 일정한 광스폿에 대해 트랙 피치가 협소해질수록 합신호의 엔벨로프를 검출하기가 어렵다. 이는 협소한 트랙 피치에 의해 인접 트랙에 의한 크로스토크가 증가하기 때문이다.
따라서, 레이저 스폿에 대한 트랙 피치가 협소해질수록 합신호의 엔벨로프에 근거하여 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하기가 용이하지 않게 되고, 이는 고밀도 광디스크에 있어서 탐색 동작이 용이하지 않게 됨을 의미한다.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 고밀도 협트랙의 디스크를 위한 개선된 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 방법에 적합한 레이저 스폿 이동 방향 판단 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법은 적어도 래디얼 방향으로 2분할된 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻고, 얻어진 위상차들을 가산함에 의해 제1위상신호를 얻는 과정; 상기 2분할된 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻고, 얻어진 위상차들을 감산함에 의해 트랙킹 에러 신호를 얻는 과정; 상기 제1위상 신호 및 상기 트랙킹 에러 신호를 이치화하는 과정; 및 상기 이치화된 제1위상 신호 및 상기 이치화된 트랙킹 에러 신호의 진상/지상관계에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탐색 방향 검출 장치는 적어도 래디얼 방향으로 2분할되며 디스크에서 반사된 레이저 스폿의 광강도에 상응하는 수광신호를 발생하는 광검출기를 가지는 광디스크 기록/재생 장치에 있어서, 상기 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 검출하는 위상차 검출기; 상기 위상차 검출기에서 발생된 위상차 신호들을 가산하여 제1위상차 신호를 발생하는 가산기; 상기 위상차 검출기에서 발생된 위상차 신호들을 감산하여 트랙 에러 신호를 발생하는 감산기; 상기 가산기에서 제공되는 제1위상차 신호와 상기 감산기에서 제공되는 트랙 에러 신호의 진상/지상 여부에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 방향 판별기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법을 도식적으로 보이기 위해 도시된 파형도들이다. 도 2a 내지 도 2f에 도시된 파형도는 디스크의 라디얼 방향으로 피트,미러,피트,,,의 순서로 트랙이 형성된 디스크에 서 발생된 것이다. 트랙이 랜드, 그루브, 랜드,,,로 순서로 형성된 디스크에서는 또 다른 신호가 발생한다.
도 2a 내지 도 2f를 참조하여 종래 기술에 따른 트랙 크로스 신호 발생 방법을 상세히 설명한다.
1) 먼저 광검출기의 각 수광소자들에서 발생된 수광 신호들을 가산하여 도 2a에 도시된 RF신호(RF0)를 얻는다. 여기서, RF0는 통상의 SUM신호에 해당한다. 도 2a에 도시된 신호에 있어서 위쪽의 엔벨로프는 미러 신호의 레벨이고, 아래쪽 엔벨로프는 피트 및 미러에 의한 레벨이다.
미러 신호의 레벨이 변동하는 것은 디스크의 반사율 변화에 기인한다. 디스크의 반사율은 디스크에서의 위치에 따라 부분적으로 변화하며, 이 변화의 결과로서 도 2a에 도시된 바와 같이 미러 신호의 레벨이 변동한다.
아래쪽 엔벨로프에서 골(최저점)은 트랙 센터 즉, 피트(pit)에 상응하고, 마루는 미러(mirror)에 상응한다. 마루 부분이 미러 레벨과 일치하지 않는 것은 인접한 트랙과의 크로스토크에 의해 신호레벨이 저하하기 때문이다. 마루와 마루가 짧은 부분은 광스폿이 이동하는 궤적상에서 바로 인접 트랙에 피트가 위치하는 경우에 상당하고, 마루와 마루가 긴 부분은 인접 트랙에 피트가 위치하지 않는 경우에 상당한다. RF신호가 윗쪽 엔벨로프와 아래쪽 엔벨로프에 중첩된 형태가 되는 것은 탐색 동작에 있어서 디스크가 회전하기 때문에 광픽업이 디스크의 라이얼 방향으로 이동하더라도 광스폿의 실제 궤적은 트랙을 90도 각도로 횡절하는 것이 아니라 아주 작은 각도로 비스듬히 횡절하며, 이에 따라 트랙에 형성된 피트에 의해 결정되는 고주파 성분이 발생되기 때문이다. 이 고주파 성분이 RF신호이다.
또한, 도 2a에서 RF신호가 결락된 부분은 먼지, 스크래치(scratch)등에 의해 신호가 결락된 부분이다.
2) 다음으로 엔벨로프 검출을 용이하게 하기 위해 캐패시터(capacitor)를 이용하여 AC coupling을 하여 직류 성분을 제거하여 도 2b에 도시된 신호(RF1)을 얻는다.
3) 이 RF1신호에 각각 피크 홀드 및 버텀 홀드를 행하여 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같은 피크 신호 및 버텀 신호를 얻는다.
4) 이 피크 신호 및 버텀 신호를 서로 감산하여 도 2e에 도시된 바와 같은 차신호(RF2)를 얻는다.
5) 이 차신호(RF2)를 소정의 문턱값(TH)에 의해 이치화 변환하여 도 2f에 도시된 바와 같은 트랙 크로스 신호를 얻는다. 여기서, 문턱값(TH)은 도 2c에 도시된 피크 홀드 신호와 도 2d에 도시된 버텀 홀드 신호의 평균값에 의해 결정된다. 도 2e에서 TH가 일정한 값을 가지는 것으로 도시되어 있으나 실제로는 피크 홀드 신호의 레벨과 버텀 홀드 신호의 레벨 변동에 의해 변화하는 값이다.
도 2f에 도시된 것과 도 2a에 도시된 것을 비교하면 도 2f에 도시된 트랙 크로스 신호는 도 2a에 도시된 아래쪽 엔벨로프의 골 부분에서 로우 레벨을 가지고 마루 부분에서 하이 레벨을 가지는 펄스 신호인 것을 알 수 있다.
6) 도 2f에 도시된 신호를 이치화된 트랙 에러 신호와 위상 관계를 비교함에 의해 레이저 스폿의 이동 방향을 판단한다. 트랙 크로스 신호는 디스크에 형성된 트랙의 형상에 상응하여 발생하는 신호이고, 트랙 에러 신호는 디스크의 외주/내주에 따라 위상이 180도 변화하는 신호이므로 이들 사이의 위상 관계를 판단함에 의해 디스크 탐색 방향을 알 수 있다.
그러나, 도 2a 내지 도 2f에 도시된 종래 기술에 의한 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법은 검출 회로가 복잡할 뿐만 아니라 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바에 의해 알 수 있는 바와 같이 일정한 광스폿에 대해 트랙 피치가 협소해질수록 RF의 신호의 엔벨로프를 검출하기가 어렵기 때문에 고밀도 협트랙의 디스크에서는 사용하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법은 고밀도 협트랙의 디스크에서 인접트랙간에 많은 크로스토크가 존재하더라도 레이저 스폿의 이동 방향을 정확하게 판별할 수 있도록 수광신호간의 위상차를 이용하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 광디스크 기록/재생 장치가 위상 비교 방식에 의한 DPD(Differencial Phase Detection)방식을 사용하는 경우에는 위상 비교기의 출력을 감산하여 트랙킹 에러 신호로 사용함과 동시에 상기 위상 비교기의 출력을 가산하여 레이저 스폿의 이동 방향을 판별할 수 있으므로 종래 기술에서와 같이 레이저 스폿의 이동 방향을 판별하기 위한 별도의 회로를 구비할 필요가 없다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 레이저 스폿의 이동 방향 방법에서 사용되는 제1위상 신호(M) 및 트랙킹 에러 신호(TE)를 얻는 장치의 구성을 보이는 것이다. 도 3a는 4분할 광검출기(302)를 보이는 것이고, 도 3b는 4분할 광검출기(302)에서 발생된 수광신호들을 이용하여 제1위상 신호(M) 및 트랙킹 에러 신호(TE)를 얻는 장치의 구성을 보이는 것이다. 도 3a에 있어서 탄젠셜 방향은 디스크의 트랙에 피트열이 기록된 방향을 말하고, 라디얼 방향은 탄젠셜 방향에 직각이 되는 방향을 말한다.도 3b에 도시된 장치는 위상차 검출기(304)는 4분할 광검출기(302)에서 대각선 방향으로 존재하는 수광소자들(A1과 C1, B1과 D1)에서 발생된 신호들의 합신호들(A1+C1, B1+D1) 사이의 위상차를 검출한다. 여기서, 위상차 검출기(304)는 한쪽 입력의 위상이 앞서는 경우에는 T1신호를 출력하고, 다른 쪽 입력의 위상이 앞서는 경우에는 T2신호를 출력한다. 참조부호 310은 광스폿을 나타낸다.
위상차 검출기(304)에서 발생된 위상차 신호들(T1, T2)는 저역 통과 필터들(306, 308)에 의해 저역통과 필터링된다.
저역 통과 필터들(306, 308)에서 출력되는 저역 통과 필터일된 위상차 신호들(T1, T2)는 각각 가산기(310) 및 감산기(312)에 의해 처리된다. 가산기(310)의 출력을 제1위상신호(M)이 되고, 감산기(312)의 출력은 트랙킹 에러 신호(TE)가 된다. 여기서, 위상차 검출기(304), 감산기(312)로 구성되는 트랙킹 에러 신호 검출 장치는 통상의 DPD법에 의한 트랙킹 에러 검출 장치에 상당한다.
도 4(a) 내지 도 4(e)는 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법을 도식적으로 보이기 위해 도시된 파형도들이다. 도 4(a)에 도시된 것은 도 3b에 도시된 위상 판별기(304)에서 발생된 위상차 신호들(T1, T2)를 보이는 파형도이고, 도 4(b)에 도시된 것은 도 3b에 도시된 감산기(312)에서 발생된 트랙킹 에러 신호를 보이는 파형도이고, 도 4(c)에 도시된 것은 도 3b에 도시된 가산기(310)에서 발 생된 제1위상 신호(M)을 보이는 파형도이고, 도 4(d)에 도시된 것은 각각 레이저 스폿이 디스크의 외주쪽 및 내주쪽으로 이동하는 경우에 있어서 도 4(b)에 도시된 트랙킹 에러 신호(TE) 및 도 4(c)에 도시된 제1위상 신호(M)을 이치화한 것을 보이는 파형도들이다.
도 3b에 도시된 위상차 검출기(304)는 A1+C1 신호의 위상이 B1+D1 신호의 위상보다 앞서는 경우(진상)에는 도 4(a)에 점선으로 도시된 T1신호를 발생하고, 반대의 경우에는 도 4(a)에 실선으로 도시된 T2신호를 발생한다. 도 4(a)에 도시된 바와 같은 T1과 T2신호가 발생하는 이유는 트랙이 피트(pit)형태로 형성되어 있기 때문에 레이저 스폿이 트랙에 진입할 때와 트랙으로부터 진출할 때 라디얼 방향으로 분할된 수광소자들에서 발생된 수광신호들 간의 위상 관계가 달라지기 때문이다.
도 4(b)에 있어서 0로 표시된 위치는 트랙 중심을 나타내며, Tp로 표시된 위치는 가장 인접한 다음 트랙의 중심을 나타내며 트랙 피치(track pitch)에 해당한다. 도 4(b)에 도시된 트랙킹 에러 신호(TE)는 위상차 검출기(604)의 출력을 감산한 신호로서 트랙 센터를 중심으로 레이저 스폿이 디스크의 외주쪽으로 이동할 때와 내주쪽으로 이동할 때 극성이 바뀌는 신호이다.
도 4(c)에 도시된 제1위상 신호(M)은 위상차 검출기(304)의 출력을 합산한 신호로서 트랙 센터를 중심으로 극성은 변하지 않으면서 좌우 대칭인 신호이다.
도 4(d)는 레이저 스폿이 디스크의 외주쪽으로 이동하는 경우에 있어서의 위상 판단 방법을 보이는 것이다. 도 4(d)에 있어서 TE_d1은 도 4(b)의 TE를 중심전압을 기준으로 이치화한 신호를 보인 것이며, M_d은 도 4(c)에 도시된 제1위상 신호(M)을 일정한 크기의 V1을 중심으로 이치화한 것이다. 도 4(d)에 도시된 바와 같이 TE_d1은 M_d보다 언제나 약 90도 만큼 위상이 앞서는 펄스 신호임을 알 수 있다.
도 4(e)는 레이저 스폿이 디스크의 내주쪽으로 이동하는 경우에 있어서의 위상 판단 방법을 보이는 것이다. 도 4(e)에 있어서 TE_d2은 TE를 중심전압을 기준으로 이치화한 신호를 보인 것이며, M_d은 도 4(c)에 도시된 제1위상 신호(M)을 일정한 크기의 V1을 중심으로 이치화한 것이다. 도 4(d)에 도시된 바와 같이 TE_d2은 M_d보다 언제나 약 90도 만큼 위상이 뒤지는 펄스 신호임을 알 수 있다. 이는 레이저 스폿이 디스크의 내주쪽으로 이동할 때 TE신호의 극성이 도 4(b)에 도시된 바와는 반대가 되기 때문이다.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 탐색 방법을 위한 제1위상 신호(M)과 트랙킹 에러 신호(TE)의 측정 결과를 보인 그래프이다. 도 5에 있어서 아래쪽의 신호는 포커스 온(focus on), 트랙킹 오프(tracking off) 상태에서 측정한 트랙킹 에러 신호(TE)를 보이는 것이고, 위쪽의 신호는 제1위상신호(M)을 보이는 것이다.
도 5에 도시된 측정 결과는 도 3a에 도시된 바와 같은 광검출기(302)와 도 3b에 도시된 바와 같은 장치를 사용하여 구한 제1위상신호(M) 및 트랙킹 에러 신호(TE)로서 사용한 레이저 스폿의 파장은 400㎚, 트랙 피티는 0.38㎛, 그리고 광픽업 렌즈의 개구율은 0.6이다.
도 5에 도시된 결과는 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 위상 관계와 일치함을 알 수 있다.
여기서, 상기 제1위상 신호(M)은 광디스크 기록/재생 장치의 채널 클록의 주기를 Tw로 하고, 검출된 평균 위상차 시간을 Δt라과 하면 광디스크에 기록된 피트열의 중심에서 레이저 스폿이 0.1㎛벗어나는 경우 Δt/Tw의 최소치는 0.5인 것이 바람직하다.
또한, 제1위상 신호(M)의 최대값을 T1, 최소값을 T2라고 하면 (T1-T2)/(T1+T2)의 최소값은 0.8인 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 검출 장치의 일 실시예의 구성을 보이는 블록도이다. 도 6에 도시된 장치는 4분할 광검출기(602)에서 발생된 수광신호들을 이용하여 레이저 스폿의 이동 방향을 판별한다. 도 6에 도시된 장치는 4분할 광검출기(602), 위상차 검출기(604), 저역 통과 필터들(606, 608), 가산기(610), 감산기(612), 방향 판별기(614)를 구비한다.
위상차 검출기(604)는 4분할 광검출기(602)에서 발생된 대각선 방향의 합신호들(A1+C1, B1+D1) 사이의 위상차를 검출한다. 검출된 위상차 신호(T1, T2)는 각각 저역 통과 필터(606, 608)를 통하여 저역통과 필터링된다.
가산기(610)는 위상차 신호(T1, T2)의 합신호를 발생하여 본 발명의 제1위상차 신호(M)로서 제공하고, 감산기(612)는 위상차 신호(T1, T2)의 합신호를 발생하여 본 발명의 트랙킹 에러 신호(TE)로서 제공한다. 위상차 검출기(604), 감산기(612)로 구성되는 트랙킹 에러 신호(TE) 발생 장치는 통상의 DPD법에 의한 트랙킹 에러 신호를 발생한다.
방향 판별기(614)는 제1위상차 신호(M)과 트랙킹 에러 신호(TE)를 입력하여 이들 사이의 위상 관계를 판별하고, 그에 따라 판별 신호(S)를 발생한다. 판별 신호(S)는 이진 신호이며, 레이저 스폿의 이동 방향이 외주쪽인지 혹은 내주쪽인 지를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 방향 판별기(614)의 상세한 구성을 보이는 블록도이다. 도 7에 도시된 방향 판별기(614)는 비교기들(702, 704)과 위상 판별기(706)를 구비한다. 제1비교기(702)는 도 6에 도시된 가산기(610)에서 제공되는 제1위상차 신호(M)을 일정값(V1)과 비교하고 그 결과에 따라 도 4(d) 혹은 도 4(e)에 도시된 바와 같은 이치화된 제1위상차 신호(M_d)를 발생한다. 제2비교기(704)는 도 6에 도시된 감산기(612)에서 제공되는 트랙킹 에러 신호(TE)를 중심 전압(0V)와 비교하고 그 결과에 따라 도 4(d) 혹은 도 4(e)에 도시된 바와 같은 이치화된 트랙킹 에러 신호(TE_d1, TE_d2)를 발생한다.
위상 판별기(704)는 제1비교기(702)에서 제공되는 이치화된 제1위상차 신호(M_d)와 제2비교기(704)에서 제공되는 이치화된 트랙킹 에러 신호(TE_d1, TE_d2)의 진상/지상 관계를 판별하고 그 결과를 판별 신호(S)로서 출력한다.
여기서, 위상 판별기(704)는 TE_d1이 M_d보다 약 90도 만큼 위상이 앞서는 경우에는 판별 신호(S)가 레이저 스폿이 디스크의 외주측으로 이동함을 나타내기 위하여 하이 레벨을 가지게 하고, TE_d2이 M_d보다 약 90도 만큼 위상이 뒤지는 경우에는 판별 신호(S)가 레이저 스폿이 디스크의 내주측으로 이동함을 나타내기 위하여 로우 레벨을 가지게 할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 검출 장치의 다른 실시예의 구성을 보이는 블록도이다. 도 8에 도시된 장치는 8분할 광검출기(802)의 바깥쪽 수광소자들에서 발생된 수광신호들을 이용하여 레이저 스폿의 이동 방향을 판별한다.
도 8에 도시된 장치는 8분할 광검출기(802), 위상차 검출기(804, 805), 저역 통과 필터들(806, 807, 808, 809), 가산기(810, 811), 감산기(812, 813), 방향 판별기(814)를 구비한다.
제1위상차 검출기(804)는 8분할 광검출기(802)에서 탄젠셜 방향으로 상측 및 바깥쪽에 위치한 수광소자들(A1,B1)에서 발생된 수광신호들(a1, b1) 사이의 위상차를 검출한다. 검출된 위상차 신호들은 각각 저역 통과 필터(806, 807)를 통하여 저역통과 필터링된다.
제2위상차 검출기(805)는 8분할 광검출기(802)에서 탄젠셜 방향으로 하측 및 바깥쪽에 위치한 수광소자들(C1,D1)에서 발생된 수광신호들(c1, d1) 사이의 위상차를 검출한다. 검출된 위상차 신호들은 각각 저역 통과 필터(808, 809)를 통하여 저역통과 필터링된다.
제1가산기(810)는 제1위상차 검출기(804)와 제2위상차 검출기(805)에서 발생된 위상차 신호들의 합신호를 발생하여 본 발명의 제1위상차 신호(M)로서 제공한다.
제1감산기(812)는 제1위상차 검출기(804)에서 발생된 위상차 신호들을 감산 하고, 제2감산기(813)는 제2위상차 검출기(805)에서 발생된 위상차 신호들을 감산하며, 그리고 제2가산기(811)는 제1감산기(812)와 제2감산기(813)에서 제공되는 신호들의 합신호를 발생하여 본 발명의 트랙킹 에러 신호(TE)로서 제공한다.
방향 판별기(814)는 제1위상차 신호(M)과 트랙킹 에러 신호(TE)를 입력하여 이들 사이의 위상 관계를 판별하고, 그에 따라 판별 신호(S)를 발생한다.
도 9는 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 검출 장치의 다른 실시예의 구성을 보이는 블록도이다. 도 9에 도시된 장치는 8분할 광검출기(902)에서 수광신호들을 이용하여 레이저 스폿의 이동 방향을 판별한다.
도 9에 도시된 장치는 8분할 광검출기(902), 위상차 검출기(904, 905), 저역 통과 필터들(906, 907, 908, 909), 가산기(910, 911), 감산기(912, 913), 방향 판별기(914)를 구비한다.
제1위상차 검출기(904)는 8분할 광검출기(902)에서 탄젠셜 방향으로 상측에 위치한 수광소자들(A1,A2, B1, B2)에서 발생된 수광신호들(a1+ka2, b1+kb2) 사이의 위상차를 검출한다. 여기서, k는 증폭도를 나타내며 0이 아닌 값이다. 검출된 위상차 신호들은 각각 저역 통과 필터(906, 907)를 통하여 저역통과 필터링된다.
제2위상차 검출기(905)는 8분할 광검출기(902)에서 탄젠셜 방향으로 하측에 위치한 수광소자들(C1, C2, D1, D2)에서 발생된 수광신호들(c1+kc2, d1+kd2) 사이의 위상차를 검출한다. 여기서, k는 증폭도를 나타내며 0이 아닌 값이다. 검출된 위상차 신호들은 각각 저역 통과 필터(908, 909)를 통하여 저역통과 필터링된다.
제1가산기(910)는 제1위상차 검출기(904)와 제2위상차 검출기(905)에서 발생 된 위상차 신호들의 합신호를 발생하여 본 발명의 제1위상차 신호(M)로서 제공한다.
제1감산기(912)는 제1위상차 검출기(904)에서 발생된 위상차 신호들을 감산하고, 제2감산기(913)는 제2위상차 검출기(905)에서 발생된 위상차 신호들을 감산하며, 그리고 제2가산기(911)는 제1감산기(912)와 제2감산기(913)에서 제공되는 신호들의 합신호를 발생하여 본 발명의 트랙킹 에러 신호(TE)로서 제공한다.
방향 판별기(914)는 제1위상차 신호(M)과 트랙킹 에러 신호(TE)를 입력하여 이들 사이의 위상 관계를 판별하고, 그에 따라 판별 신호(S)를 발생한다.
도 8 및 도 9에 도시된 장치에서 사용된 8분할 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 2분할되고, 디스크의 라디얼 방향으로는 4분할되지만 내측으로는 트랙 피치에 상당하는 간격으로 분할된 것이다.
본 발명의 레이저 스폿 이동 방향 판단 장치는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같은 다양한 구조의 광검출기들을 사용할 수 있다. 도 10에 도시된 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 2분할되고, 디스크의 라디얼 방향으로는 4분할되지만 내측의 수광소자들이 일정한 곡률을 가지고 분할된 것이다.
도 11에 도시된 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 일정한 이격 거리(L1)을 가지고 2분할되고, 디스크의 라디얼 방향으로도 2분할된 것이다.
도 12에 도시된 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 일정한 이격 거리(L1)을 가지고 2분할되고, 디스크의 라디얼 방향으로도 일정한 이격 거리(L2)을 가지고 2분할된 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법은 광검출기에서 래디얼 방향으로 반분된 수광소자들에서 발생된 수광신호들의 위상차를 검출하여 얻어진 제1위상신호와 트랙 에러 신호의 위상을 비교함에 의해 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하므로 레이저 스폿의 크기에 비해 트랙 피치가 상대적으로 작은 경우에도 정확하게 이동 방향을 판단할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 레이저 스폿 이동 방향 판단 방법은 DPD법에 의해 트랙 에러 신호를 얻는 장치와 병행하여 사용할 수 있으므로 회로가 간단해지는 이점이 있다.

Claims (16)

  1. 광 디스크 기록/재생 장치에서 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 방법에 있어서,
    적어도 래디얼 방향으로 2분할된 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻고, 얻어진 위상차들을 가산함에 의해 제1위상신호를 얻는 과정;
    상기 2분할된 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻고, 얻어진 위상차들을 감산함에 의해 트랙킹 에러 신호를 얻는 과정;
    상기 제1위상 신호 및 상기 트랙킹 에러 신호를 이치화하는 과정; 및
    상기 이치화된 제1위상 신호 및 상기 이치화된 트랙킹 에러 신호의 진상/지상관계에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 과정을 포함하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광검출기는 디스크의 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향으로 각각 2분할된 수광소자들(A1, B1, C1, D1)을 가지는 4분할 광검출기이고,
    상기 제1위상차신호 발생 과정은 상기 4분할 광검출기에서 일측 대각선 방향에 위치하는 수광소자들(A1과 C1)에서 발생된 수광신호들의 합과 타측 대각선 방향에 위치하는 수광소자들(B1, D1)에서 발생된 수광신호들의 합 사이의 위상차를 검출하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광검출기는 디스크의 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향으로 각각 4분할 및 2분할된 수광소자들(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)을 가지는 8분할 광검출기이고,
    상기 제1위상차신호 발생 과정은
    (a)상기 8분할 광검출기에서 탄젠셜 방향으로 상측 및 바깥쪽에 위치하는 수광소자들(A1, B1)에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻는 과정;
    (b)상기 8분할 광검출기에서 탄젼셜 방향으로 하측 및 바깥쪽에 위치하는 수광소자들(C1, D1)에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻는 과정; 및
    (c)상기 위상차 신호들을 가산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 8분할 광검출기의 바깥쪽 수광소자들(A1, B1, C1, D1)에서 발생된 수광신호들에 상기 8분할 광검출기의 안쪽 수광소자들(A2, B2, C2, D2)에서 발생된 수광신호들을 가산함을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 8분할 광검출기의 상기 8분할 광검출기의 안쪽 수광소자들(A1, B2, C2, D2)에서 발생된 수광신호들에 소정의 증폭 계수(k)를 적용하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1위상 신호(M)은 광디스크 기록/재생 장치의 채널 클록의 주기를 Tw로 하고, 검출된 평균 위상차 시간을 Δt라과 하면 광디스크에 기록된 피트열의 중심에서 레이저 스폿이 0.1㎛벗어나는 경우 Δt/Tw의 최소치는 0.5인 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1위상 신호(M)의 최대값을 T1, 최소값을 T2라고 하면 (T1- T2)/(T1+T2)의 최소값은 0.8인 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 방법.
  8. 적어도 래디얼 방향으로 2분할되며 디스크에서 반사된 레이저 스폿의 광강도에 상응하는 수광신호를 발생하는 광검출기를 가지는 광디스크 기록/재생 장치에 있어서,
    상기 광검출기에서 래디얼 방향의 수광소자들에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 검출하는 위상차 검출기;
    상기 위상차 검출기에서 발생된 위상차 신호들을 가산하여 제1위상차 신호를 발생하는 가산기;
    상기 위상차 검출기에서 발생된 위상차 신호들을 감산하여 트랙 에러 신호를 발생하는 감산기;
    상기 가산기에서 제공되는 제1위상차 신호와 상기 감산기에서 제공되는 트랙 에러 신호의 진상/지상 여부에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 방향 판별기를 포함하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방향 판별기는
    상기 가산기에서 제공되는 제1위상차 신호를 소정의 문턱값(V1)에 의해 이치화하는 제1이치화기;
    상기 감산기에서 제공되는 트랙 에러 신호를 중심값에 의해 이치화하는 제2 이치화기; 및
    상기 제1이치화기에서 제공되는 이치화된 제1위상차 신호와 상기 제2이치화기에서 제공되는 이치화된 트랙 에러 신호의 진상/지상 여부에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 위상 판별기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광검출기는 디스크의 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향으로 각각 2분할된 수광소자들(A1, B1, C1, D1)을 가지는 4분할 광검출기이고,
    상기 위상차 검출기는 상기 4분할 광검출기에서 일측 대각선 방향에 위치하는 수광소자들(A1과 C1)에서 발생된 수광신호들의 합과 타측 대각선 방향에 위치하는 수광소자들(B1, D1)에서 발생된 수광신호들의 합 사이의 위상차를 검출하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 4분할 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 일정한 이격 거리(L1)을 가지고 2분할된 것임을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 4분할 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 일정한 이격 거리(L1)을 가지고 2분할되고, 디스크의 라디얼 방향으로도 일정한 이격 거리(L2)을 가지고 2 분할된 것임을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  13. 디스크의 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향으로 각각 4분할 및 2분할된 수광소자들(A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2)을 가지며 디스크에서 반사된 레이저 스폿의 광강도에 상응하는 수광신호를 발생하는 8분할 광검출기를 가지는 광디스크 기록/재생 장치에 있어서,
    상기 8분할 광검출기에서 탄젠셜 방향으로 상측 및 바깥쪽에 위치하는 수광소자들(A1, B1)에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻는 제1위상차 검출기;
    상기 8분할 광검출기에서 탄젼셜 방향으로 하측 및 바깥쪽에 위치하는 수광소자들(C1, D1)에서 발생된 수광신호들 사이의 위상차를 얻는 제2위상차 검출기;
    상기 제1과 제2의 위상차 검출기들에서 발생된 위상차 신호들을 가산하여 제1위상차 신호를 발생하는 제1가산기;
    상기 제1위상차 검출기에서 발생된 위상차 신호들을 감산하는 제1감산기;
    상기 제2위상차 검출기에서 발생된 위상차 신호들을 감산하는 제2감산기;
    상기 제1과 제2의 감산기들의 출력을 가산하여 트랙 에러 신호를 발생하는 제2가산기; 및
    상기 제1가산기에서 제공되는 제1위상차 신호와 상기 제2가산기에서 제공되는 트랙 에러 신호의 진상/지상 여부에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 방향 판별기를 포함하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 방향 판별기는
    상기 제1가산기에서 제공되는 제1위상차 신호를 소정의 문턱값(V1)에 의해 이치화하는 제1이치화기;
    상기 제2가산기에서 제공되는 트랙 에러 신호를 중심값에 의해 이치화하는 제2이치화기; 및
    상기 제1이치화기에서 제공되는 이치화된 제1위상차 신호와 상기 제2이치화기에서 제공되는 이치화된 트랙 에러 신호의 진상/지상 여부에 따라 레이저 스폿의 이동 방향을 판단하는 위상 판별기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1위상차 검출기는 상기 8분할 광검출기에서 탄젠셜 방향의 상측 및 바깥쪽에 위치한 수광소자들(A1, B1)에서 발생된 수광신호들에 상기 8분할 광검출기에서 탄젠셜 방향의 상측 및 안쪽 수광소자들(A2, B2)에서 발생된 수광신호들을 가산한 합신호(a1+a2, b1+b2)들 사이의 위상차를 검출하고,
    상기 제2위상차 검출기는 상기 8분할 광검출기에서 탄젠셜 방향의 하측 및 바깥쪽에 위치한 수광소자들(C1, D1)에서 발생된 수광신호들에 상기 8분할 광검출기에서 탄젠셜 방향의 하측 및 안쪽 수광소자들(C2, D2)에서 발생된 수광신호들을 가산한 합신호(c1+c2, d1+d2)들 사이의 위상차를 검출하는 것을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 8분할 광검출기는 디스크의 탄젠셜 방향으로 2분할되고, 디스크의 라디얼 방향으로는 4분할되지만 내측의 수광소자들이 일정한 곡률을 가지고 분할된 것임을 특징으로 하는 레이저 스폿의 이동 방향 판단 장치.
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