KR100813946B1 - 광정보저장매체의 기록 및 재생장치, 편향크기 산출 방법, 재생 시스템, 기록 및 재생 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광정보저장매체의 편향량 추출 방법 및 그를 이용한 재생 장치에 관한 것으로서, 광정보저장매체 재생 장치는 포커스 제어 시작 전 광픽업의 임의 위치 변동량과 광정보저장매체 한 회전시 나타나는 광픽업의 포커스 지점까지의 시간(들)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 편향량 산출기를 포함한다.

본 발명에 의하면, 광정보저장매체 회전시 발생 가능한 편향의 크기를 미리 산출함으로써 회전 속도를 안정시킴으로써 광정보저장매체 재생 시스템의 안정성을 도모할 수 있다.

Description

광정보저장매체의 기록 및 재생장치, 편향크기 산출 방법, 재생 시스템, 기록 및 재생 시스템{Recording and reproducing apparatus, method for calculating deflection, reproducing system, and recording and reproducing system of optical storage media}

도 1은 광픽업과 광정보저장매체 사이의 거리가 변화할 때 발생하는 포커스 에러 신호의 검출예를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 광정보저장매체 재생 장치의 실시예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 편향량 산출을 설명하기 위한, 한 회전 주기 동안의 편향에 의한 면진동의 형태와 이에 따라 검출된 포커스 에러 신호를 보인다.

도 4는 본 발명의 편향량 추출 방법의 흐름도를 도시한 것이다.

본 발명은 광정보저장매체의 편향량 추출에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광정보저장매체 구동 시스템의 픽업의 위치를 고정시키고 광정보저장매체를 회전시켰을 때 면진동에 의해 나타나는 포커스 에러 신호를 이용하여 편향의 크기를 산출하는 광정보저장매체의 편향량 추출방법에 관한 것이다.

디스크 형태의 광정보저장매체는 제조상의 이유로 디스크 마다 서로 다른 굴 곡 특성을 가지게 된다. 이러한 매체 자체의 형태로 인하여 매체를 회전시켰을 때 면진동이 발생하게 되고 이로 인해 광픽업과 광정보저장매체 면과의 거리에 변동이 생기게 된다. 이와 같이 광정보저장매체면의 수직 방향으로 면진동이 발생하여 픽업과 광정보저장매체 사이의 거리가 변화하는 것을 편향이라고 한다.

이러한 편향 이현상으로 인하여 광정보저장매체에 대한 픽업의 위치를 고정시킨 채 광정보저장매체만을 회전시킬 때 발생가능한 편향의 크기는, 광정보저장매체 회전 주파수와 동일한 주파수를 가진 정현파로서 근사화 할 수가 있다.

도 1은 광픽업과 광정보저장매체 사이의 거리가 변화할 때 발생하는 포커스 에러 신호의 검출예를 나타낸 것이다. 먼저 광정보저장매체(200) 상의 한 위치에 대해 픽업의 상하 위치(210)를 이동시킨다. 이때, 픽업이, 광정보저장매체 구동 시스템에서 정한, 광정보저장매체(200)로부터 데이터를 읽어 들일 수 있는 정초점 거리(f) 주변을 지날 때 S자 곡선 형태의 포커스 에러 신호 파형(220)이 검출된다.

일반적으로 광정보저장매체 구동 시스템은, 도 1에서와 같이 픽업의 위치를 상하로 이동시키다가 S자 곡선 형태의 포커스 에러 신호가 검출된 정초점 위치 근방에서 포커스 제어를 시작하게 된다. 픽업 위치 제어에 따라 그림상의 곡선(230)에서 보여지는 바와 같이, 픽업과 광정보저장매체 사이에는 초점 거리 f가 유지되어진다.

광정보저장매체는 제조상의 이유와 매체 취급시 발생하는 휘어짐 등으로 인하여 편향 특성을 가지게 된다. 따라서 이러한 광정보저장매체에 기록 및 재생을 하기 위해 광정보저장매체를 회전시키게 되면 도 1에서 보이는 광정보저장매체(200) 상의 한 위치는 면진동에 의해 상하로 움직이는 효과가 발생되어 진다. 초점거리 f를 유지하기 위해서는 이러한 면진동의 크기 만큼 포커스 제어시에 픽업을 상하로 움직여야 한다. 즉, 이러한 면진동은 포커스 위치 제어시에 주요한 외란으로 작용하여 위치 제어 성능을 크게 제한한다. 이러한 편향 현상은 회전 속도가 빨라지면 포커스 위치 제어에 미치는 영향은 더욱 커지게 되어 포커스 제어가 불안해 질 수 있다. 따라서 항상 안정된 포커스 제어를 유지하기 위해서는 편향의 크기에 따라서 광정보저장매체의 회전속도를 제한하거나 이의 정보를 포커스 제어시에 사용해야 한다. 하지만 일반적으로 광정보저장매체 회전시 발생되는 편향의 크기에 대한 신뢰할 만한 측정 방법은 현재까지 없었다.

본 발명의 목적은, 광정보저장매체 구동시 편향량에 따라 회전속도를 제한하거나 이의 정보를 포커스 제어에 효과적으로 이용하기 위해 광정보저장매체의 편향량을 산출하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 포커스 제어 시작 전 광픽업의 위치에 따라 광정보저장매체 일회전시 나타나는 광픽업의 포커스 지점까지의 시간(들)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 편향량 산출기를 포함하는 광정보저장매체 기록 및 재생 장치를 제공한다.

상기 시간은, 광픽업의 소정의 고정된 위치에서, 한 주기의 광정보저장매체 회전 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격임이 바람직하다.

광픽업의 제1위치에서 한 주기의 광정보저장매체 회전 도안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격을 제1시간이라 하고, 광픽업의 제2위치에서 한 주기의 광정보저장매체 회전 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격을 제2시간이라 하고, 제1위치와 제2위치 차이를 '위치차'라고 할 때, w의 회전 주파수로 회전하는 광정보저장매체의 한 회전 주기(T) 동안 발생하는 편향의 크기(A)는 다음의 수학식 1과 같이

산출됨이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 광 픽업을 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제1시간)을 측정하는 단계; 광 픽업을 다른 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제2시간)을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 두 개의 시간 간격과, 광 픽업의 상기 위치 변동량(위치차)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 단계를 포함하는 광정보저장매체의 한 회전 주기시 나타나는 편향의 크기를 산출하는 방법을 제공한다.

상기 광 픽업의 편향의 크기는 상기 수학식1과 같이 산출됨이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위해, 광정보저장매체 회전시 발생할 수 있는 편향의 크기를 미리 산출하는 편향 산출기; 및 산출된 편향의 크기에 따라 광정보저장매체 의 최대 회전 속도를 결정하여 광정보저장매체를 구동하는 구동부를 포함하는 광정보저장매체 기록 및 재생 시스템을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 광정보저장매체 회전시 발생할 수 있는 편향의 크기를 미리 산출하는 편향 산출기 및 산출된 편향의 크기 정보를 포커스 제어시에 이용하는 광정보저장매체 구동부를 포함하는 광정보저장매체 기록 및 재생 시스템을 제공한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 광정보저장매체 기록 및 재생 장치의 실시예를 도시한 것이다. 광정보저장매체 기록 및 재생 장치는, 광픽업(300), 디코더(310), 편향 추출부(320), 에러 정정부(330), 구동부(340)를 포함한다. 광픽업(300)은 레이저 광을 매개로 광정보저장매체(301)로부터 정보를 읽어 온다. 광픽업(300)은 광정보저장매체(301)가 기록가능한 것일 때 정보를 기록하는 기능을 가질 수도 있다. 데이터 독출(또는 기록)이 가능하기 위해서는 광픽업(300)과 광정보저장매체(301) 사이에 소정의 일정 초점거리가 유지되어야 한다. 그러나 제조시의 불완전성으로 인한 광정보저장매체(301) 형태의 구부러짐이나, 광정보저장매체(301) 회전시의 진동으로 인해, 광정보저장매체 회전시 면진동이 발생하여 광픽업(300)과 광정보저장매체(301) 사이에 정확한 초점거리를 유지하기 힘들게 된다. 이 때문에 트랙 추종을 위한 평면 방향의 광픽업 트랙킹 제어 외에 평면 방향과 수직으로 광픽업(300)의 상하 포커스 위치 제어가 필요하게 된다. 디코더(310)는 광픽업(300)으로부터 읽어들인 데이터를 디코딩한다. 데이터 디코딩 이전의 데이터 이진화 과 정 등은 이 실시예에서 따로이 설명하지 않고 디코더(310) 기능에 포함시킨다. 편향 추출부(320)는 상술한 면진동에 의한 편향의 양을 추출한다. 편향 추출은 광픽업(300)의 포커스 위치 제어 개시 이전에 수행되어야 한다. 광정보저장매체의 회전시 발생 가능한 편향의 크기가 정해지면, 이후 포커스 위치 제어시 편향으로 인한 에러에 대처하는 제어 알고리즘을 개발할 수 있다. 에러 정정부(320)는 광정보저장매체의 재생시, 광정보저장매체(301)로부터 읽어 와 디코딩한 데이터에 포함된 각 종 에러를 보상한다. 구동부(340)는 편향 추출부(320)에서 구한 편향을, 기존에 정해진 광픽업(300) 제어 알고리즘에 반영하여 광픽업(300)의 면진동을 제어한다.

도 3은 본 발명의 편향량 산출을 설명하기 위한, 한 회전주기 동안의 편향 에 의한 면진동의 형태와 이에 따라 검출된 포커스 에러 신호를 보인다.

광정보저장매체 1회전시 발생하는 편향은 회전주파수

를 갖는 정현파로 추측할 수 있다. 도 3의 가로축은 시간(t)이고, 세로축은 편향의 의한 면진동의 크기이다. 편향에 의한 면진동은 시간 t에 대해

의 정현파 곡선으로서 표현될 수 있다. 이러한 편향 곡선의 형태는 세로축의 값(value)이 정해지지 않은 상태에서 가정되어진 것이다. 따라서, 본 발명에서 구하고자 하는 것은, 도 3의 정현파 곡선의 진폭에 해당하는 A의 값이다. A를 구하기 위해 필요한 변수는, 광픽업의 위치를 y1에 고정시켰을 때 한 회전주기 동안 정초점 구간에서 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러가 발생하는 두 개의 시점 t1, t2 사이의 시간 간격(t2-t1)과, 광픽업의 위치를 y2에 고정시켰을 때 한 회전주기 동안 정초점 구간에서 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러가 발생하는 두 개의 시점 t3, t4 사이의 시간 간격(t4-t3), 그리고 광픽업의 위치 변동량 y2-y1이다. y1, y2 각각의 절대 위치는 알 수 없지만, y1, y2 각각에 대한 상술한 시간 간격들을 검출하기 위해, 광픽업(300)의 상하 위치를 변동했다면, 그 변동량이 y2-y1이 되고, 이 겁ㅅ의 크기는 액츄에이터의 감도에 의해 결정될 것이다. 이들 변수를 이용하여 다음과 같은 연속되는 수학식에 의해 편향의 진폭 A를 구할 수 있다.

위의 식으로부터 A를 다음의 수학식 3과 같이 얻을 수 있다.

도 3으로부터 t1, t2, t3, t4 사이에 다음의 수학식 4와 같은 등식이 성립함을 알 수 있다.

여기서 T는 1 회전 주기를 나타낸다. 수학식 4를 수학식 3에 대입하여 수학식 5와 같이, 최종적인 편향의 크기, 즉 편향 신호의 진폭 A를 산출할 수 있다.

도 4는 본 발명의 편향량 추출 방법의 흐름도를 도시한 것이다.

본 발명에서는, 포커스 위치 제어 이전에 편향량 추출을 위한 동작이 수행되어야 한다. 먼저, 광정보저장매체의 1 회전시 발생하는 편향 신호의 형태를, 회전 주파수와 동일한 주파수를 갖는 정현파로서 가정한다(500단계). 일반적으로 광정보저장매체에 광 픽업으로부터 광을 조사하는 경우 초점이 맞지 않으면 광 픽업으로부터 아무런 에러 신호도 얻어지지 않는다. 초점이 정확히 맞는 정초점 부근에서 광 픽업이 광정보저장매체를 향해 광을 조사하는 경우 도 3에서와 같이 정초점을 중심으로 그 부근에 s자 곡선의 포커스 에러가 출력된다. 초점이 아예 맞지 않는 부분과 정초점의 포커스 에러 신호가 비록 모두 0이지만, 정초점 주변에서 s자 곡선의 포커스 에러 신호가 나타나는 특성을 이용해 정초점을 구별할 수 있다. 편향 신호의 형태를 가정하였으면, 이러한 포커스 에러 신호가 검출되는 위치로 광 픽업의 위치를 고정시켜야 한다(510단계). 포커스 에러 신호가 검출되는 시점, 보다 정확하게는 정초점이 검출된 시점을 t1이라 한다. 광픽업을 y1으로 고정시킨 상태에서 두 번째 포커스 에러 신호를 검출한다(520단계). 두 번째 포커스 에러 신호로부터 정초점이 검출된 시점을 t2라 한다. 광정보저장매체로부터 수직 방향으로 광 픽업의 위치를 이동시켜(y2) 포커스 에러 신호가 나타나는 점의 시간 t3을 측정한다(530단계). 광픽업이 y2로 고정된 상태에서 한 주기 안에 나타나는 두번 째의 포커스 에러 신호를 검출하고 정초점이 나타난 시점 t4를 측정한다(540단계). 도 3을 참조해 설명한 바와 같이, 편향 신호의 크기 A는, 광픽업의 위치들 사이의 차이(y2-y1)와 광정보저장매체의 1 회전시 광픽업의 각각의 위치에서 얻어진 두 개의 정초점 검출 시간 사이의 간격(t2-t1, t4-t3)을 이용해 수학식 2, 3, 4, 5의 과정을 거쳐 구한다(550단계).

일반적으로 광정보저장매체 재생시, 재생 속도가 빠르지 않으면 편향으로 인한 왜곡은 무시되거나, 피드백된 에러에 따라 편향을 보상하는 포커스 위치 제어가 쉽게 이루어질 수 있다. 그러나 재생 속도의 크기가 빨라지면 편향에 의한 외란의 영향이 커지게 되어 기존의 포커스 위치 제어기만으로는 제어가 불가능한 경우가 발생하게 되어 시스템의 안정성이 깨지게 된다. 본 발명과 같이 광정보저장매체 재생시 발생될 수 있는 편향의 크기를 미리 산출하는 것의 장점은, 편향의 크기를 고려하여 광정보저장매체의 회전 속도를 일정한 수준 이하로 유지할 수 있게 하거나 이의 정보를 포커스 제어시에 이용함으로써 포커스 위치 제어 시스템의 서보 제어 안정성을 보장할 수 있게 되었다는 것이다.

본 발명에 의하면, 광정보저장매체 회전시 발생 가능한 편향의 크기를 미리 산출함으로써 회전 속도를 제한하거나 이 정보를 포커스 제어시에 이용함으로써 광정보저장매체 기록 및 재생 시스템의 안정성을 도모할 수 있다.

Claims (7)

1. 광정보저장매체의 한 회전 주기시 나타나는 편향의 크기를 산출하는 광정보저장매체 기록 및 재생 장치에 있어서,

   광 픽업을 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제1시간)을 측정하고, 광 픽업을 다른 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제2시간)을 측정하고, 상기 측정된 두 개의 시간 간격과, 광 픽업의 상기 한 위치와 상기 다른 한 위치의 차이인 위치 변동량(위치차)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 편향량 산출기를 포함하는 광정보저장매체 기록 및 재생 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   w의 회전 주파수로 회전하는 광정보저장매체의 한 회전 주기(T) 동안 발생하는 편향의 크기(A)는 다음의 수학식 1과 같이

   [수학식 1]

   

   산출됨을 특징으로 하는 광정보저장매체 기록 및 재생 장치.
4. 광정보저장매체의 한 회전 주기시 나타나는 편향의 크기를 산출하는 방법에 있어서,

   광 픽업을 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제1시간)을 측정하는 단계;

   광 픽업을 다른 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제2시간)을 측정하는 단계; 및

   상기 측정된 두 개의 시간 간격과, 광 픽업의 상기 한 위치와 상기 다른 한 위치의 차이인 위치 변동량(위치차)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 광정보저장매체의 편향 크기 산출 방법.
5. 제4항에 있어서,

   w의 회전 주파수로 회전하는 광정보저장매체의 한 회전 주기(T) 동안 발생하는 편향의 크기(A)는 다음의 수학식 1과 같이

   [수학식 1]

   

   산출됨을 특징으로 하는 광정보저장매체의 편향 크기 산출 방법.
6. 광정보저장매체 재생 시스템에 있어서,

   광 픽업을 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제1시간)을 측정하고, 광 픽업을 다른 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제2시간)을 측정하고, 상기 측정된 두 개의 시간 간격과, 광 픽업의 상기 한 위치와 상기 다른 한 위치의 차이인 위치 변동량(위치차)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 편향량 산출기; 및

   상기 산출된 편향의 크기에 따라 광정보저장매체의 최대 회전 속도를 결정하여 광정보저장매체를 구동하는 구동부를 포함함을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생 시스템.
7. 광정보저장매체 기록 및 재생 시스템에 있어서,

   광 픽업을 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제1시간)을 측정하고, 광 픽업을 다른 한 위치에 고정시킨 후, 광정보저장매체 회전시 한 주기 동안 발생하는 S자 곡선의 포커스 에러 신호간의 시간 간격(제2시간)을 측정하고, 상기 측정된 두 개의 시간 간격과, 광 픽업의 상기 한 위치와 상기 다른 한 위치의 차이인 위치 변동량(위치차)을 이용하여 편향의 크기를 산출하는 편향량 산출기; 및

   상기 산출된 편향의 크기 정보를 포커스 제어시에 이용하는 광정보저장매체 구동부를 포함함을 특징으로 하는 광정보저장매체 기록 및 재생 시스템.

Images