KR100990101B1 - 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법 - Google Patents

포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법에 관한 것으로, 트래킹 에러신호를 임의의 게인 값으로 가변 증폭한 후, 고주파 성분을 필터링함과 아울러, 상기 고주파 성분이 필터링된 트래킹 에러신호를 이용하여, 트랙 횡단에 의해 유입된 크로스 토크의 노이즈 성분을, 포커스 에러신호에서 제거함으로써, 광디스크 장치에서 트랙 점프 동작을 수행하는 경우, 트랙 횡단으로 인해 발생되는 크로스 토크의 노이즈 성분에 의해, 포커스 서보 동작에 치명적인 오류가 발생되는 것을 미연에 예방할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.
포커스 에러신호, 트래킹 에러신호, 크로스 토크, 노이즈 성분, 포커스 서보 동작

Description

포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법 {Apparatus and method for cancelling a noise in focus error signal}
도 1은 일반적인 광디스크 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 2는 일반적인 광디스크 장치에서 포커스 에러신호와 트래킹 에러신호를 검출하는 실시예를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 광디스크 20 : 포커스 렌즈
21 : 빔 스플리터 22 : 레이저 다이오드
23 : 포토 디텍터 24 : LD 드라이버
25 : 에러신호 검출부 26,35 : 마이컴
27 : 서보부 30,31 : 전압 게인 증폭부
32 : 로우패스필터 33 : 차동 증폭기
34 : 스위치
본 발명은, 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광디스크 장치에서 트랙 점프(Track Jump) 동작을 수행하는 경우, 트랙 횡단으로 인해 포커스 에러신호(Focus Error Signal)에 유입되는 노이즈 성분을 제거할 수 있도록 하기 위한 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는, 디지털 비디오 및 오디오 데이터를 기록 저장할 수 있는 씨디(CD) 또는 디브이디(DVD) 등과 같은 광디스크가 널리 보급되어 상용화되고 있으며, 상기 광디스크에 기록된 데이터를 독출 재생하거나, 또는 기록 저장할 수 있는 광디스크 장치가 개발 출시되어 상용화되고 있다.
한편, 상기 광디스크 장치에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 포커스 렌즈(20), 빔 스플리터(21), 레이저 다이오드(22), 그리고 포토 디텍터(23)가 포함되는 광픽업(Pick Up)과, 상기 레이저 다이오드(22)를 구동 제어하여, 광디스크(10)에 데이터 스트림을 기록 또는 독출하기 위한 LD 드라이버(24)가 포함 구성된다.
또한, 상기 포토 디텍터(23)로부터 구분 출력되는 전기 신호들을 연산하여, 포커스 에러신호(FE)와 트래킹 에러신호(TE)를 검출하기 위한 에러신호 검출부(25)와, 상기 포커스 에러신호 및 트래킹 에러신호가 최소 값이 되도록 그에 상응하는 제어신호를 출력하는 마이컴(26), 그리고 상기 제어신호에 따라, 상기 광픽업에 포함된 포커스 렌즈(20)의 위치를 가변 이동시키는 일련의 서보 동작을 수행하기 위한 서보부(27)가 포함 구성된다.
그리고, 상기 에러신호 검출부(25)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 합산 증폭기와 차동 증폭기들이 포함 구성될 수 있는 데, 예를 들어 4 개의 영역으로 분할된 포토 디텍터(23)에 의해, 각각 출력되는 전기 신호(A,B,C,D)는, 상기 합산 증폭기와 차동 증폭기를 거쳐, 포커스 에러신호(FE=(A+C)-(B+D))와 트랙킹 에러신호(TE=(A+D)-(B+C))로 검출 출력된다.
한편, 상기 마이컴(26)에서는, 상기와 같이 검출 출력되는 포커스 에러신호와 트래킹 에러신호가 영(Zero)에 가까운 값이 되도록, 포커스 제어신호와 트래킹 제어신호를 출력하게 되고, 상기 서보부(27)에서는, 상기 제어신호에 따라, 상기 광픽업의 액츄에이터(Actuator)에 인가되는 포커스 및 트래킹 구동 전압을 가변 인하는 일련의 포커스 서보 동작과 트래킹 서보 동작을 수행하게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 광디스크 장치에서, 사용자의 요청에 따라 트랙 점프(Track Jump) 동작을 수행하게 되는 경우, 상기 레이저 다이오드(22)에서 발광되는 레이저 빔 스폿(Beam Spot)은, 광디스크의 트랙을 횡단(Cross)하게 되는 데, 이때 트랙 횡단으로 인해 발생되는 크로스 토크(Cross-talk)의 노이즈 성분이, 포커스 에러신호에 유입되어, 포커스 서보 동작에 치명적인 오류가 발생하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 광디스크 장치에서 트랙 점프 동작을 수행하는 경우, 트랙 횡단으로 인해 포커스 에러신호에 유입되는 크로스 토크의 노이즈 성분을, 트래킹 에러신호를 이용하여, 효율적으로 제거시킬 수 있도록 하기 위한 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거방법은, 트래킹 에러신호를 임의의 게인 값으로 가변 증폭한 후, 고주파 성분을 필터링하는 1단계; 및 상기 고주파 성분이 필터링된 트래킹 에러신호를 이용하여, 트랙 횡단에 의해 유입된 크로스 토크의 노이즈 성분을, 포커스 에러신호에서 제거하는 2단계를 포함하여 이루어지는 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치는, 트래킹 에러신호를 임의의 게인 값으로 가변 증폭하기 위한 증폭 수단; 상기 증폭된 트래킹 에러신호의 고주파 성분을 필터링하기 위한 필터 수단; 상기 고주파 성분이 필터링된 트래킹 에러신호와, 트랙 횡단에 의해 발생되는 크로스 토크의 노이즈 성분이 유입된 포커스 에러신호를, 차동 증폭하기 위한 차동 증폭 수단; 및 상기 차동 증폭된 포커스 에러신호를 선택 출력하기 위한 스위칭 수단을 포함하여 구성되는 것을 특 징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은, 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어 도 1을 참조로 전술한 바와 같이 구성되는 에러신호 검출부(25)에는, 제1 전압 게인 증폭부(30), 제2 전압 게인 증폭부(31), 로우패스필터(32), 차동 증폭기(33), 그리고 스위치(34)가 포함 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 전압 게인 증폭부(30)에서는, 포커스 에러신호(FE=(A+D)- (B+D))의 전압 게인(Voltage Gain)을 사전에 설정된 소정의 게인 값으로 증폭시키게 되고, 상기 제2 전압 게인 증폭부(31)에서는, 트래킹 에러신호(TE=(A+D)- (B+C))의 전압 게인을, 마이컴(35)으로부터 출력되는 게인 컨트롤(Gain_CTL) 신호에 따라 임의의 값으로 가변 제어하게 된다.
또한, 상기 로우패스필터(32)에서는, 상기 제2 전압 게인 증폭부(32)를 거쳐 가변 증폭되어 출력되는 트래킹 에러신호(TE'=k(TE))의 고주파 성분을 제거하게 되고, 상기 차동 증폭기(33)에서는, 상기와 같은 일련의 과정을 통해 증폭 출력되는 포커스 에러신호와 트래킹 에러신호들간의 차 신호(FE'=FE-(k(TE))를, 상기 스위치(34)의 일측으로 출력하게 된다.
그리고, 상기 스위치(34)의 타측에는, 통상적인 포커스 에러신호(FE=(A+D)- (B+C))가 입력되는 데, 상기 마이컴(35)에서는, 예를 들어 광디스크 장치에서 트랙 점프 동작을 수행하게 되는 경우, 상기 스위치(34)를 온시켜, 상기 차동 증폭기를 통해 출력되는 포커스 에러신호(FE')가 선택 출력되도록 하고, 광디스크 장치에서 트랙 점프 동작을 수행하지 않는 경우, 상기 스위치(34)를 오프시켜, 통상적인 포커스 에러신호(FE)가 선택 출력되도록 하기 위한 스위치 컨트롤 신호(SW_CTL)를, 상기 스위치(34)로 생성 출력하게 된다.
이에 따라, 트랙 점프 동작을 수행하는 동안, 트랙 횡단으로 인해 포커스 에러신호에 유입되는 크로스 토크의 노이즈 성분을, 트래킹 에러신호를 이용하여, 효율적으로 제거시킬 수 있게 되는 데, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는, 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제어방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 상기 마이컴(35)에서는, 예를 들어 광디스크 장치에서, 일반 재생 동작을 수행하게 되는 경우, 상기 포커스 에러 검출부(25)를 통해 검출 출력되는 포커스 에러신호(FE)와 트래킹 에러신호(TE)가, 영(Zero)에 가까운 값이 되도록 하는 일련의 포커스 서보 동작 및 트래킹 서보 동작을 제어하게 되는 데, 이때 상기 스위치(34)는, 상기 마이컴(35)으로부터 생성 출력되는 스위치 컨트롤 신호(SW_CTL_OFF)에 의해 오프(OFF) 상태가 되어, 통상적인 포커스 에러신호(FE)가 선택 출력된다.
한편, 상기 마이컴(35)에서는, 예를 들어 사용자의 키 입력에 따라, 트랙 점프 동작이 요청되는 경우(S11), 그에 상응하는 트랙 점프 동작을 수행함(S12)과 아 울러, 상기 스위치(34)를 온(ON) 상태로 절환시키기 위한 스위치 컨트롤 신호(SW_CTL_ON)를 생성 출력하여, 트랙 점프 동작을 수행하는 동안에는, 상기 차동 증폭기(33)를 거쳐 출력되는 포커스 에러신호(FE')가 선택 출력되도록 한다.
또한, 상기 마이컴(35)에서는, 상기 트래킹 에러신호가 입력되는 제2 전압 게인 증폭부(31)의 게인 값을 가변 제어하기 위한 게인 컨트롤 신호(Gain_CTL)를 생성 출력하게 되는 데(S14), 상기 게인 값은, 광디스크 장치의 특성에 따라 각각 다르게 산출되는 실험 결과 치에 근거하여, 임의의 값으로 사전에 설정되거나, 또는 지속적인 학습 과정을 거쳐 임의의 값으로 갱신 설정될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 과정을 통해 크로스 토크 성분의 노이즈가 제거된 포커스 에러신호(FE')를 기준으로 포커스 서보 동작을 수행하던 도중, 트랙 점프 동작이 완료되는 경우(S15), 상기 마이컴(35)에서는, 상기 스위치(34)를 오프 상태로 절환시키기 위한 스위치 컨트롤 신호(SW_CTL_OFF)를 생성 출력하여(S16), 통상적인 포커스 에러신호(FE)를 기준으로 포커스 서보 동작이 수행되도록 한다.
또한, 상기 마이컴(35)에서는, 광디스크 장치의 시스템이 오프될 때까지(S17), 상기와 같은 일련의 동작을 반복 수행함으로써, 트랙 점프 동작을 수행하는 동안, 크로스 토크의 노이즈 성분이 제거된 포커스 에러신호(FE')를 기준으로 포커스 서보 동작을 안정되게 제어할 수 있게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법은, 트래킹 에러신호를 임의의 게인 값으로 가변 증폭한 후, 고주파 성분을 필터링함과 아울러, 상기 고주파 성분이 필터링된 트래킹 에러신호를 이용하여, 트랙 횡단에 의해 유입된 크로스 토크의 노이즈 성분을, 포커스 에러신호에서 제거함으로써, 광디스크 장치에서 트랙 점프 동작을 수행하는 경우, 트랙 횡단으로 인해 발생되는 크로스 토크의 노이즈 성분에 의해, 포커스 서보 동작에 치명적인 오류가 발생되는 것을 미연에 예방할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. 트래킹 에러신호를 임의의 게인 값으로 가변 증폭한 후, 고주파 성분을 필터링하는 1단계; 및
    상기 고주파 성분이 필터링된 트래킹 에러신호와, 포커스 에러신호를 차동 증폭하여, 트랙 횡단에 의해 유입된 크로스 토크의 노이즈 성분을, 상기 포커스 에러신호에서 제거하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포커스 에러신호의 노이즈 제거방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    트랙 점프 동작을 수행하는 동안, 상기 노이즈 성분이 제거된 포커스 에러신호를 기준으로, 포커스 서보 동작을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포커스 에러신호의 노이즈 제거방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 임의의 게인 값은, 광디스크 장치의 특성에 따라 각기 다른 값으로 사전에 설정되거나, 또는 학습 과정을 통해 임의의 값으로 갱신 설정되는 것을 특징으로 하는 포커스 에러신호의 노이즈 제거방법.
  4. 트래킹 에러신호를 임의의 게인 값으로 가변 증폭하기 위한 증폭 수단;
    상기 증폭된 트래킹 에러신호의 고주파 성분을 필터링하기 위한 필터 수단;
    상기 고주파 성분이 필터링된 트래킹 에러신호와, 트랙 횡단에 의해 발생되는 크로스 토크의 노이즈 성분이 유입된 포커스 에러신호를, 차동 증폭하기 위한 차동 증폭 수단; 및
    상기 차동 증폭된 포커스 에러신호를 선택 출력하기 위한 스위칭 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 증폭 수단의 게인 값을 가변 조절함과 아울러, 트랙 점프 동작을 수행하는 동안, 상기 차동 증폭된 포커스 에러신호가 선택 출력되도록, 상기 스위칭 수단을 동작 제어하기 위한 제어수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어수단은, 트랙 점프 동작이 완료되는 경우, 일반 포커스 에러신호가 선택 출력되도록, 상기 스위칭 수단을 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치.
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