KR100749769B1 - 디스크장치의 광 출력 학습방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크장치의 광 출력 학습방법에 관한 것으로, 기록 가능한 디스크의 광 출력 학습과정에서 Power Study를 리드 인(Lead in) 시 서보 오프상태에서 진행하여 광 출력 학습에 소요되는 시간을 줄이도록 하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은, 디스크에 데이터를 기록하기 위해 레이저 광을 출사하는 광원을 구비한 디스크장치의 광 출력 학습방법에 있어서, 상기 디스크장치에 디스크가 삽입되었는가 판단하는 단계; 및 디스크가 삽입되면 리드 인 시 서보 오프 상태에서 디스크장치의 광 출력특성을 파악하는 단계;를 포함하는 것이다.

Description

디스크장치의 광 출력 학습방법{Method for optical power study of optical disc apparatus}

도 1은 종래 광 출력 학습방법을 도시한 동작 흐름도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스크장치의 제어 블록도,

도 3은 본 발명에 의한 광 출력 학습방법을 도시한 동작 흐름도,

도 4는 본 발명의 광 출력 학습결과를 체크하기 위한 레이저 다이오드의 파워변화를 도시한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 디스크 20 : 광 픽업

21 : LD 22 : 대물렌즈

23 : 엑츄에이터 24 : FPD

30 : 신호처리부 40 : ADC

60 : 제어부 70 : DAC

80 : 서보부

본 발명은 기록 가능한 디스크의 광 출력 학습에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 디스크장치의 광 출력 학습방법에 관한 것이다.

영상 및 음성매체가 발전함에 따라 고화질의 영상 데이터와 고음질의 음성 데이터를 장시간동안 기록 저장할 수 있는 기록매체, 예를 들어 디브이디 계열의 DVD±R/RW(Digital Versatile Disc Recordable/Rewritable), DVD-RAM(DVD Random Access Memory)과 같은 디스크가 개발되어 상용화되고 있으며, 또한 이러한 DVD가 갖고 있는 저장용량이 점차 한계점에 도달함에 따라 새로운 고밀도 광디스크, 예를 들어 수십 Gbyte 이상 대용량의 기록 가능한 BD디스크(Blue-ray Disc Recordable/Rewritable)나 HD-DVD(High Density DVD)가 개발되고 있다.

이러한 디스크에 데이터를 기록하기 위해서는 해당 디스크에 적합한 기록파워가 정의되어야 하는 바, 어떠한 기록파워를 사용하여 기록하는가는 기록품질 및 이를 재생하는 재생품질과도 밀접한 관련이 있기 때문에 이러한 내용은 규격으로 기준을 정해두고 있다. 그러나 기록파워가 최적의 값이 되기 위해서는 기록하고자 하는 디스크와 디스크장치의 성능에 관계가 있기 때문에 이를 일률적인 값으로 정해둘 수는 없으며, 디스크장치 스스로 최적의 기록파워를 찾아내어 이를 기록 시에 이용하도록 하고 있다. 따라서 최적의 기록파워를 찾아내는 방법을 규격화하였으며 이를 최적파워제어(Optimum Power Control; 이하 OPC라 한다)라고 한다.

일반적으로, 디스크장치는 디스크에 데이터를 기록하기 위해 레이저 다이오드(Laser Diode;이하, LD라 한다)를 사용하고 있으며, 디스크의 표면에 큰 파워를 갖는 레이저 빔을 조사하도록 LD를 구동시킨다. 이는 데이터의 기록이 디스크상에 존재하는 기록층의 물리적 특성을 변화시켜야만 가능하며, 물리적 특성은 큰 파워를 갖는 레이저 빔에 의해 변하기 때문이다.

LD는 광 출력신호를 입력받아 그 신호에 대응되는 출력의 레이저를 출사하게 되는데, 디지털 데이터의 형태로 각 광 출력에 대응하는 광 출력신호가 정해지고 광 출력신호가 DAC(Digital Analog Converter) 등을 통해 아날로그신호로 변환되어 LD에 인가되고 인가된 아날로그신호에 대응하는 출력의 레이저가 출사된다.

그러나, LD는 온도가 높아질수록 출사되는 레이저의 광 출력이 작아지는 특성이 있고, DAC의 특성이 각 세트(드라이브)마다 약간의 차이가 있는 등 일정하지 않아 해당 세트의 LD 출력특성을 파악하는 작업 즉, Power Study(광 출력 학습)가 최적의 기록파워를 찾기 위한 OPC 과정 바로 직전에 수행된다.

Power Study는 LD 출력특성을 파악하는 과정으로서 테스트 데이터를 기록하거나 재생하는 작업이 불필요하지만 광 출력신호가 인가됨에 따라 레이저가 출사되므로 디스크에 기록된 데이터가 손상될 수도 있다. 따라서 Power Study의 수행 중에는 LD가 포함된 픽업부를 최대한 디스크에서 멀리 위치시킨다. 도 1은 종래 Power Study를 나타내는 흐름도로서 Power Study가 기록명령이 입력된 후 수행되는 경우를 나타낸 것이다.

도 1에서, 디스크가 삽입되고 기록버튼이 입력되면 Power Study를 수행하기 위해 포커싱, 트랙킹 등의 동작을 제어하는 서보(Servo)의 구동을 off하고(S1~ S2), Power Study 동작에 의한 디스크 손상을 방지하기 위해 엑츄에이터를 다운시켜 광 픽업 내의 렌즈를 최대한 아래로 당긴다(S3).

이후, LD에 일정 범위의 광 출력신호를 순차적으로 인가하면서 출사되는 레이저의 광 출력을 체크하여 레이저 다이오드의 출력특성을 파악하는 Power Study를 수행하고(S4), Power Study가 완료되면 최적의 기록파워를 찾기 위한 OPC(Optimum Power Calibration) 동작을 위해 엑츄에이터를 업시키고(S5) seek 등의 동작을 위해 포커싱, 트랙킹 등의 동작을 제어하는 서보(Servo)의 구동을 on시킨 후(S6) OPC 동작을 수행한다(S7).

그러나, 이러한 종래의 광 출력 학습방법은 Power Study 수행 중 디스크에 기록된 데이터의 손상을 방지하기 위해 서보를 off/on하고 엑츄에이터를 down/up하는데 많은 시간이 소요되어 전체적인 OPC 수행시간 내지는 삽입된 디스크의 고유정보 등을 읽고 저장하는 리드 인 시간(Lead in Time)이 길어지는 단점이 있다.

또한, 기록명령이 입력된 후 Power Study가 수행되는 경우 기록명령 입력 후 Power Study 및 OPC 수행 중 입력되는 기록 데이터를 저장하기 위해 고용량의 버퍼가 필요하게 되어 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기록 가능한 디스크의 광 출력 학습과정에서 Power Study를 리드 인(Lead in) 시 서보 오프상태에서 진행하여 기록명령어가 들어온 후부터 기록까지 걸리는 시간을 최소화할 수 있는 디스크장치의 광 출력 학습방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 디스크에 데이터를 기록하기 위해 레이저 광을 출사하는 광원을 구비한 디스크장치의 광 출력 학습방법에 있어서, 상기 디스크장치에 디스크가 삽입되었는가 판단하는 단계; 및 디스크가 삽입되면 리드 인 시 서보 오프 상태에서 디스크장치의 광 출력특성을 파악하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 디스크장치의 광 출력특성을 파악하는 단계는, 상기 광원에 일정 범위의 광 출력신호를 순차적으로 인가하고, 인가된 광 출력신호에 따라 광원에서 출사되는 레이저 광 출력을 체크하여 광원의 출력특성을 파악하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 기록명령이 입력되었는가 판단하는 단계; 기록명령이 입력되면 서보 온 상태에서 디스크장치의 광 출력특성을 측정하는 단계; 및 측정된 광 출력특성을 파악된 광 출력특성과 비교하여 그 차를 보정하는 단계;를 더 포함한다.

그리고, 본 발명은 디스크에 데이터를 기록하기 위해 레이저 광을 출사하는 광원을 구비한 디스크장치의 광 출력 학습방법에 있어서, 상기 디스크장치에 디스크가 삽입되는 리드 인 시 레이저 광 출력특성을 파악하는 단계; 기록명령이 입력되는 실제 기록직전의 레이저 광 출력특성을 측정하는 단계; 및 측정된 레이저 광 출력특성과 파악된 레이저 광 출력특성의 차이를 보상하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 레이저 광 출력특성을 파악하는 단계는, 상기 광원에 일정 범위의 광 출력신호를 순차적으로 인가하고, 인가된 광 출력신호에 따라 광원에서 출사 되는 레이저 광 출력을 체크하여 광원의 출력특성을 파악하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스크장치의 제어 블록도로서, 디스크(10), 광 픽업(20), 신호처리부(30), ADC(40), 저장부(50), 제어부(60), DAC(70) 서보부(80) 및 이송장치(90)를 포함하여 구성된다.

상기 광 픽업(20)은 기록 가능한 디스크(10)에 레이저 광을 조사하여 데이터를 기록하거나 디스크(10)에 기록된 데이터를 재생하는 것으로, 광 출력신호(즉, 소정 기록제어레벨)에 대응되는 레이저 광을 출사하는 LD(21)와, LD(21)로부터 출사되는 레이저를 디스크(10)의 표면에 광 스폿이 형성되도록 집광하는 즉, 레이저를 포커싱하는 대물렌즈(22)와, 정확한 포커싱을 위해 서보부(80)의 제어에 따라 대물렌즈(22)를 상하 이동시키는 엑츄에이터(23)와, LD(21)의 레이저 일부를 수광하여 레이저 광 출력에 대응하는 파워를 검출하여 전류신호로 변환하는 프런트 포토 다이오드(24, Front Photo Diode; 이하 FPD라 한다)와, LD(21)에서 출사되는 레이저를 대물렌즈(22)와 FPD(24)로 분리하는 빔 스플리터(25)를 포함한다.

상기 빔 스플리터(25)는 LD(21)에서 출사되는 레이저를 디스크(10)에 조사되는 ①방향과 레이저의 출력을 검출하기 위해 FPD(24)로 입사시키는 ②방향으로 분리한다.

상기 신호처리부(30)는 FPD(24)로부터 검출된 전류를 전압으로 변환하여 LD(21)의 현재 기록파워에 해당하는 값을 출력한다.

상기 ADC(40)는 신호처리부(30)의 아날로그 입력을 받아 디지털로 변환시키 는 아날로그/디지털 변환기로서, ADC(40)는 그 내부에 아날로그 신호를 입력받아 샘플링(Sampling)하고 홀딩(Holding)하여 아날로그 전압을 출력하는 샘플&홀드부를 구성하여 기록파워레벨, 소거파워레벨, 바이어스파워레벨로 분리 추출한다. 예를 들면 일정한 전압범위를 소정의 분해능으로 분해하여 각 전압에 해당하는 level값으로 변환하게 된다. 0~3.3V를 10bit의 분해능으로 분해하는 경우 2.5V는 775의 level값으로 변환되게 된다. 이렇게 변환된 ADC의 level은 제어부(50)로 전달되어 LD(21)에서 출사되는 레이저의 출력을 판단할 수 있게 된다.

상기 저장부(50)는 디스크장치의 동작을 제어하기 위해 미리 마련된 제어 프로그램이 저장되는 ROM(Read Only Memory)과 디스크장치의 동작 중 발생하는 여러 가지 데이터를 저장하는 RAM(Random Access Memory)을 포함하여 구성된다. RAM에 광 출력신호에 의해 출사된 레이저 광 출력의 변환된 디지털신호가 저장되어 LD(21)의 출력특성을 파악하는데 참조된다.

상기 제어부(60)는 저장부(50)에 저장된 제어 프로그램에 따라 디스크장치의 전반적인 동작을 제어하는 것으로, 디스크장치에 CD-R 등과 같은 기록 가능한 디스크(10)가 삽입되고 기록명령이 입력되면 LD(21)의 출력특성을 파악하기 위한 power study를 수행하고 최적의 기록파워를 찾기 위한 OPC(Optimum Power Calibration)를 수행하도록 디스크장치를 제어한다.

상기 DAC(70)는 제어부(60)에서 출력되는 광 출력신호를 아날로그신호로 변환시키는 디지털/아날로그 변환기로서, 변환된 값을 LD(21)로 출력한다. LD(21)는 온도에 따라 매우 민감하게 변화하는 특성이 있어 같은 구동전류에서도 온도변화에 따라 출사되는 레이저 출력이 변하기 때문에 제어부(60)에서 출력되는 광 출력신호에 따라 DAC(70)에서 변환되는 아날로그 신호와 그에 따라 LD(21)에서 출사되는 레이저의 출력도 각 디스크장치마다 약간씩 차이를 보인다. 따라서 디스크장치의 개별적인 특성과 온도에 따라 변하는 LD(21)의 특성 때문에 제어부(60)의 광 출력신호에 대응하는 레이저 출력특성을 파악하기 위한 power study 작업이 필요하게 된다. 레이저 출력특성은 일 예로 광 출력신호와 레이저 출력사이의 관계식으로 표현하는데 이러한 관계식은 광 출력신호와 그에 대응하여 출사되는 레이저 출력의 변환된 디지털 신호인 ADC의 level값을 이용하여 산출할 수 있다.

상기 서보부(80)는 신호처리부(30)의 출력신호를 이용하여 레이저가 디스크(10)의 트랙을 정확히 추종하도록 제어하는 트랙킹과 광 스폿이 정확히 트랙에 맺히도록 제어하는 포커싱을 위한 제어신호를 엑츄에이터(23)로 출력하여 대물렌즈(22)를 상하좌우의 구동을 제어한다. 이런 서보부(80)의 상태를 서보 온(servo on)이라고 부르기도 한다.

상기 이송장치(90)는 광 픽업(20)을 디스크(10)의 최 내주부터 최 외주까지 이동시키는 장치로서, 이송모터, 리드 스크류 등을 포함한다.

이하, 상기와 같이 구성된 디스크장치의 광 출력 학습방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

Power Study는 수행 중 테스트 데이터를 기록하는 것은 아니지만 광 출력신호에 대응하여 일정 출력의 레이저를 출사하기 때문에 데이터가 기록된 부분에서 Power Study가 수행되는 경우 디스크(10)에 기록된 데이터가 손상될 수도 있다. 따 라서 집광이 되지 않도록 대물렌즈(22)를 이동시키는 엑츄에이터(23)를 최대한 내리고(down) 일정한 범위의 광 출력신호를 LD(21)로 인가한다. 이를 위해서는 트래킹과 포커싱을 제어하는 서보부(80)의 구동을 off하여야 하는데 종래에는 서보부(80)를 off/on하고 엑츄에이터(23)를 down/up하는데 시간이 많이 소요되어 기록명령어가 들어온 후부터 기록까지 걸리는 시간이 길었다.

이를 해결하기 위해, 본 발명은 Power Study 작업을 디스크(10)가 삽입된 후 해당 디스크(10)의 각종 고유정보를 수집하는 리드 인(Lead in Time) 시 서보부(80)를 on하기 이전에 진행함으로서 혹시 있을 데이터의 손상에 대비하여 서보부(80)를 off/on하거나 엑츄에이터(23)을 down/up할 필요가 없어 리드 인 타임(Lead in Time) 내지는 전체적인 기록에 걸리는 시간을 줄일 수 있도록 하였다.

이를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 디스크장치의 광 출력 학습방법을 도시한 동작 흐름도로서, 저장부(50)에는 디스크장치의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램과 디스크장치의 동작 중 발생하는 여러 가지 데이터가 저장되어 LD(21)의 출력특성을 파악하는데 참조된다.

기록할 디스크(10)가 삽입되면(S100), 제어부(60)는 일정 범위의 광 출력신호를 LD(21)에 순차적으로 인가하고 광 출력신호와 출사된 레이저 광 출력의 변환된 디지털신호를 이용하여 LD(21) 출력특성을 파악하는 Power Study를 수행한 후(S110), 포커싱, 트랙킹 등의 동작을 제어하는 서보부(80)의 구동을 on하여 포커스 신호와 트랙 신호를 조정하여 디스크(10)를 플레이 가능한 상태로 만든 다(S120).

이후, 사용자의 명령에 의해 기록명령이 입력되었는가를 판단하여(S130), 기록명령이 입력되면 제어부(60)는 소거파워(Erase Power)를 이용한 Power Study 체크동작을 수행한다(S140).

이는, 리드 인 때의 LD(21) 출력상태와 실제 기록 직전의 LD(21) 출력상태 차이를 보정하기 위해 기록 바로 직전에 Power Study 결과를 체크하기 위한 과정으로, 해당 디스크(10)의 소거파워 이하의 파워 1~2개 정도를 LD(21)에 출력하여 디스크(10) 리드 인 시의 Power Study 결과와 비교한 후 차이가 미리 정해진 일정레벨 이상 벌어진 경우 그 값을 보정한다.

이러한 Power Study 체크과정을 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 광 출력 학습결과를 체크하기 위한 레이저 다이오드의 파워변화를 도시한 그래프로서, LD(21)의 파워변화를 DAC값에 대한 ADC값의 변화로 나타낸 것이다.

도 4에서, (가') 직선이 리드 인 시 Power Study 결과라고 했을 때 이를 식으로 표현하면 아래의 [식 1]과 같다.

Y = αX - β ....... [식 1]

여기에서, α는 기울기이고 β는 y절편이다.

이때, "A" 포인트가 Power Study 체크의 결과라고 한다면 실험적으로 통상 (가)와 (가')의 직선은 y절편은 거의 동일하고 기울기만이 차이를 보이므로 "A"포인트 만으로도 Power Study 결과를 보정하는 것이 가능하다.

Power Study 체크과정이 완료되면 최적의 기록파워를 찾기 위한 OPC 동작을 수행한다(S150).

이와 같이, 변경된 방식으로 Power Study를 수행하면, OPC 시간은 순수 OPC 동작만을 수행하게 되므로 약 1초 정도 소요되며, Power Study 체크과정은 1~2포인트만을 디스크(10)별 소거파워로 체크하는 것이므로 수 ㎳만이 필요하여 본 발명은 기록명령어가 들어온 후부터 기록까지 걸리는 시간을 최소화할 수 있게 된다.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 디스크장치의 광 출력 학습방법에 의하면, 기록 가능한 디스크의 광 출력 학습과정에서 Power Study를 리드 인(Lead in) 시 서보 오프상태에서 진행하여 기록명령어가 들어온 후부터 기록까지 걸리는 시간을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 디스크에 데이터를 기록하기 위해 레이저 광을 출사하는 광원을 구비한 디스크장치의 광 출력 학습방법에 있어서,

   상기 디스크장치에 디스크가 삽입되었는가 판단하는 단계; 및

   디스크가 삽입되면 리드 인 시 서보 오프 상태에서 디스크장치의 광 출력특성을 파악하는 단계;를

   포함하는 것을 특징으로 하는 디스크장치의 광 출력 학습방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 디스크장치의 광 출력특성을 파악하는 단계는,

   상기 광원에 일정 범위의 광 출력신호를 순차적으로 인가하고,

   인가된 광 출력신호에 따라 광원에서 출사되는 레이저 광 출력을 체크하여 광원의 출력특성을 파악하는 것을 특징으로 하는 디스크장치의 광 출력 학습방법.
3. 제 1항에 있어서,

   기록명령이 입력되었는가 판단하는 단계;

   기록명령이 입력되면 서보 온 상태에서 디스크장치의 광 출력특성을 측정하는 단계; 및

   측정된 광 출력특성을 파악된 광 출력특성과 비교하여 그 차를 보정하는 단 계;를

   더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크장치의 광 출력 학습방법.
4. 디스크에 데이터를 기록하기 위해 레이저 광을 출사하는 광원을 구비한 디스크장치의 광 출력 학습방법에 있어서,

   상기 디스크장치에 디스크가 삽입되는 리드 인 시 레이저 광 출력특성을 파악하는 단계;

   기록명령이 입력되는 실제 기록직전의 레이저 광 출력특성을 측정하는 단계; 및

   측정된 레이저 광 출력특성과 파악된 레이저 광 출력특성의 차이를 보상하는 단계;를

   포함하는 디스크장치의 광 출력 학습방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 레이저 광 출력특성을 파악하는 단계는,

   상기 광원에 일정 범위의 광 출력신호를 순차적으로 인가하고,

   인가된 광 출력신호에 따라 광원에서 출사되는 레이저 광 출력을 체크하여 광원의 출력특성을 파악하는 것을 특징으로 하는 디스크장치의 광 출력 학습방법.

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