KR19980079015A - 복층 구조 디스크의 포커스 점프 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복층 구조의 광디스크에서, 상기 광디스크의 제 1 층 및 제 2 층의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 광픽업부에 구비된 대물 렌즈를 상하로 조절하는 포커싱 조정하는 포커싱 서보 방법에 관한 것으로서, 복층 구조간의 이동을 빠르게 하기 위하여, 상기 포커스 조정중 상기 복층 구조의 한 층에서 다른 층으로 이동이 필요시, 상기 포커싱 조정을 정지하는 제 1 단계; 상기 광픽업부를 기설정된 소정 거리만큼 이동하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 기설정된 오차 보상 범위내의 포커싱 오차 신호가 검출되면 상기 포커싱 오차 신호가 0이 될 때까지 상기 포커스 조정 단계를 반복하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 복층 구조를 갖는 광디스크의 포커스 점프 방법을 제공하므로써, 광디스크의 복층 구조간 이동을 빠르게 제어하므로써, 복층 구조를 갖는 광디스크를 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

복층 구조 디스크의 포커스 점프 방법

본 발명은 DVDR 시스템(Digital Video Disc Recoder System)의 포커싱 서보(Focusing Servo)의 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 복층 구조를 갖는 디스크에서 층간 포커스 이동을 빠르게 할 수 있는 복층 구조 디스크에서의 포커스 점프 방법에 관한 것이다.

일반적으로 DVD는, 지름 12Cm, 두께 1.2mm의 CD(Compact Disc)와 같은 크기에, CD의 7배에 해당하는 데이터를 저장할 수 있는 저장 매체이다. 참고로, CD에는 74분 분량의 동영상을 담을수 있는 데, 이를 데이터로 환산하면 688MB 정도이나, DVD는 CD와 동일한 분량에 재생면이 단면인지 양면인지, 또 단충인지 복층인지에 따라 4.7GB에서 최대 17GB까지 저장할 수 있다.

DVD는 이와 같은 대용량을 구비함에 따라, 화질의 손상을 감수하고 최대의 압축에 비중을 둔 MPEC-1의 압축 방식이 아닌, 화질에 비중을 둔 MPEC-2의 압축 방식을 사용하므로써, CD에 비해 월등한 수준의 영상을 제공할 수 있다.

또한, 오디오와 자막, 그리고 각종 메뉴를 비롯한 정보를 담을 수 있는 여분 공간을 배정하므로써, 사용자의 선택에 의해 내용을 진행시키는 대화형 진행 기능, 최대 32개국의 언어를 담을 수 있는 다국어 자막 처리, 최대 8개구어의 사운드 트랙을 제공하는 다국어 음성 처리, 전면 좌우, 후변 좌우, 중앙, 중저음 스피커등 6개의 스피커를 통해 제공되는 디지털 서라운드, 영화의 경우 미리 설정된 여러 갈래의 스토리를 사용자의 취향대로 선택할 수 있는 멀티 스토리 기능, 다양한 각도에서 촬영한 장면을 제공하여 시청자가 원하는 각도를 선택해서 시청할 수 있는 멀티 앵글 기능, 각 장면마다 등급을 설정하여 시청 제한할 수 있는 시청 제한 기능 등을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같은, 여러 장점들로 인해, DVD는 차세대 미디어로서 각광받으며, 그 개발 진행이 가속화되고, 현재 상용화되어가는 추세에 있다.

이와 같이, 뛰어난 영상 및 음질, 그리고 각 종 기능을 제공할 수 있는 DVD의 대용량은, 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, CD가 지름 12Cm, 두께 1.2mm의 알루미늄 원판 한 장으로 이루어진데 비해, DVD는 지름 12Cm, 두께 0.6mm의 알루미늄 원판 두 장을 겹쳐 놓은 복층 구조에 의해서 가능하다.

한편, CD에서는 디스크에 소정 데이터를 정확히, 기록, 소거, 재생하기 위해서 광디스크의 신호면이 광픽업부의 레이져빔의 촛점 심도(약, ± 1μm) 내에 위치하도록 포커스를 조정하였으나, DVD의 포커스 조정은, DVD가 복층 구조의 신호면으로 이루어져있으므로, 광디스크의 신호면이 광픽업부의 레이져빔의 촛점 심도(약, ± 1μm) 내에 위치하도록 조정하는 외에, 일 층의 신호면에서 다른 층의 신호면으로의 이동도 조절할 수 있어야한다.

따라서, 본 발명은 상술한 점을 고려하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 복층 구조를 갖는 DVD의 한 층에서 다른 층으로의 이동 필요시, 오차 신호의 위상 보상을 차단하고, 구동부에 옵셋 전압을 공급하므로써, DVD의 한 층에서 다른 층으로 포커스를 빠르게 이동하고, 이동 지점에서 포커스 조정을 할 수 있는 복층 구조를 갖는 DVD의 포커스 점프 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 복층 구조의 광디스크에서, 상기 광디스크의 제 1 층 및 제 2 층의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 광픽업부에 구비된 대물 렌즈를 상하로 조절하는 포커싱 조정하는 포커싱 서보 방법에 있어서; 상기 포커스 조정중 상기 복층 구조의 한 층에서 다른 층으로 이동이 필요시, 상기 포커싱 조정을 정지하는 제 1 단계; 상기 광픽업부를 기설정된 소정 거리만큼 이동하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 기설정된 오차 보상 범위내의 포커싱 오차 신호가 검출되면 상기 포커싱 오차 신호가 0이 될 때까지 상기 포커스 조정 단계를 반복하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 복층 구조를 갖는 광디스크의 포커스 점프 방법을 제공한다.

도 1a는 단층 구조의 디스크를 도시한 도면이고, 도 1b는 복층 구조의 디스크에 대한 일반적인 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포커스 점프 방법을 수행하기 위한 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포커스 점프 방법을 도시한 흐름도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포커스 오차 신호를 나타내는 파형도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 광검출기200 : 전류-전압 변환부

300 : 오차 검출부400 : 위상 보상부

500 : 구동부600 : 마이컴

700 : 옵셋 전압 공급부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복층 구조를 갖는 디스크의 포커스 점프 방법을 구현하기 위한 하드 웨어를 도시한 블록 구성도로서, 광디스크에서 반사되는 광을 검출하여, 검출된 광에 대응하는 전류를 발생하는 광검출부(100), 광 검출부에서 발생된 전류를 전압으로 변환하는 2조의 전류-전압 변환부(200), 전류-전압 변환부(200)의 각각에서 입력되는 전압을 비교하여 포커싱 오차를 검출하는 오차 검출부(300), 상기 포커싱 오차를 위상 보상하는 위상 보상부(400), 위상 보상부(400)에서 위상 보상된 포커싱 오차에 대응되게 구동하여 대물렌즈를 상하로 이동하는 구동부(500), 키 입력부로 부터의 키신호 또는 자체의 판단에 의해 포커스 점프가 필요시, 위상 보상부(400)로 부터의 신호를 차단하도록 제어하고, 대물 렌즈를 기설정된 일정 거리만큼 이동하도록 옵셋 전압 공급부를 제어하는 마이컴(600), 마이컴(600)의 제어에 의해 구동부에 소정 옵셋 전압을 공급하기 위한 옵셋 전압 공급부(700), 마이컴(600)의 제어에 의해 위상 보상부(400)로부터 출력되는 신호를 단락/개방하는 스위칭 수단(TR)으로 이루어진다.

상기 구성 부재를 이용하여 구현하는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 3에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복층 구조를 갖는 디스크의 포커스 점프 방법을 도시한 흐름도이다.

먼저, 도 1b에 도시된 바와 같이 제 1 층(A) 및 제 2 층(B)으로 이루어진 복층 구조를 갖는 DVD는 DVDR(Digital Video Disc Recoder)에 탑재되어, 사용자의 소망하는 동작, 즉, 기록, 소거, 재생과 같은 소정의 동작을 수행하게된다. 이때, DVDR이 정확한 동작을 수행하기 위해서는, DVD의 제 1 층(A) 또는 제 2 층(B)의 신호면이 광픽업 유니트의 레이저빔 초점 심도 내에 위치해야된다.

따라서, DVD의 제 1 층(A) 또는 제 2 층(B)의 신호면이 광픽업 유니트의 레이저빔 초점 심도 내에 위치하도록 조절하는 데, 이것을 포커싱 조정라고 하고, 이러한 포커싱 조정 동작은 포커싱 서보에서 수행되며, 이와 같은 포커싱 서보의 동작 과정은 다음과 같다.

먼저, 광 검출기(100)는 4분할된 4개의 포토(Photo) 다이오드(D1, D2, D3, D4)로 이루어지며, 각각의 포토 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 통해 광디스크에서 반사되는 빛을 검출하고, 그 검출된 빛에 대응하는 전류를 발생한다.

2 조의 전류-전압 변환부(200)는 2조의 OP 앰프로 구성되며, 그 반전 입력단에 저항을 구비하고, 비반전 입력단은 접지되며, 출력단에서 반전 입력단으로 루프 저항을 구비한 귀환 루프가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 전류-전압 변환부(200)의 한 조에서는, 4분할된 광검출기(100)의 대각선 방향에 위치한 한 쌍의 다이오드(D1과 D3)에서 발생되는 전류를 각각 가산하고, 그 가산된 전류를 일정한 전압으로 변환하며, 그 변환된 전압을 오차 검출부(300)의 일입력단에 제공한다.

또한, 전류-전압 변환부(200)의 다른 조에서도, 4분할된 광검출기(100)의 대각선 방향에 위치한 다른 한 쌍의 다이오드(D2과 D4)에서 발생되는 전류를 각각 가산하고, 그 가산된 전압을 일정한 전압으로 변환하며, 그 변환된 전압을 오차 검출부(300)의 다른 입력단에 제공한다.

이때, 전류-전압 변환부(200)에서 제공되는 전압은, 한 쌍의 다이오드에서 발생된 가산 전류 I에 대해, 루프 저항(Rf)의 곱으로 출력되고, 그 위상은 반전된다. 즉, 출력 전압은 -I*Rf로 출력된다.

오차 검출부(300)는 두 입력단과 하나의 출력단을 가진 차동 증폭기로 구성되며, 2조의 전류-전압 변환부(200)에서 제공된 전압이 오차 검출부(300)에 구비된 두 입력단에 각각 입력되면, 오차 검출부(300)는 두 입력 전압간의 차분 전압을 증폭 발생한다. 이때, 발생되는 전압은 포커싱 오차 신호로서, 광디스크의 신호면이 광픽업부에 구비된 레이져빔의 일정 촛점 심도에서 벗어난 정도를 나타낸다.

위상 보상부(400)에서는 오차 검출부에서 발생된 포커싱 오차 신호의 위상을 보상하여 출력하고, 구동부(500)에서는 위상 보상부(400)에서 출력된 신호에 대응하여 구동 신호를 발생한다.

따라서, 구동부(500)에서 발생된 구동 신호에 의해 포커싱 액츄에이터 코일은 구동되고, 액츄에이터 코일의 구동에 의해 대물 렌즈(CL)는 상하로 이동하고, 대물 렌즈(CL)의 이동에 의해 광디스크의 신호면은 레이저 빔의 일정 초점 심도 내에 위치하도록 조절된다.

상술한 포커싱 서보의 동작에 의해, 상술한 포커싱 서보의 동작 과정에 의해, 광디스크의 신호면을 대물 렌즈의 초점 심도내에 유지시키는 과정을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 포커싱 오차 신호를 도시한 파형도로서, 동도를 참조하여, 상술한 포커싱 서보의 동작에 의해 광디스크의 신호면을 대물 렌즈의 초점 심도내에 유지시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 포커싱 오차 신호를 도시한 파형도이다.

먼저, 오차 검출부(300)에서 검출된 오차가 도 4에 도시된 E라면, 구동부(500)의 구동 신호에 의해 액츄에이터 코일(도시 생략한)은 대물 렌즈(CL)를 상측으로 서서히 이동시켜, 상하로 이동시켜, 제 1 층의 신호면(F1)에 대한 포커싱 조정이 이루어지도록 한다. 이때, 마이컴(600)은 오차 검출부(300)로부터 제공되는 포커싱 오차 신호를 참조하여, 대물렌즈의 초점이 제 1 층의 신호면(F1)에 도달했는지 판단한다.

이후, 액츄에이터 코일의 구동에 의해 대물 렌즈(CL)의 초점이 제 1 층의 신호면(F1)에 가까워짐에 따라, 광검출기(100)의 다이오드(D1과 D3)에서 검출되는 전류와 다이오드(D2와 D4)에서 검출되는 전류의 차가 점점 줄어들게 된다. 그러다가, 대물 렌즈(CL)의 초점이 제 1 층의 신호면(F1)에 도달하면, 광검출기(100)의 다이오드(D1과 D3)에서 검출되는 전류와 다이오드(D2와 D4)에서 검출되는 전류는 일치하게 되고, 이때, 오차 검출부(300)에서 검출되는 포커싱 오차 신호는 0이 된다.

한편, 상술한 바와 같이, 포커싱 서보에 의해 포커싱 조정중, 키 입력부(도시 생략한)로부터 포커스 점프가 필요한 신호가 입력되면, 즉, 제 1 층(A)에서 동작중 제 2 층으로 이동하거나, 제 2 층(B)에서 동작중 제 1 층(A)으로 이동이 필요한 키 신호가 입력되면(S 1), 포커싱 서보는 본 발명에 따른 포커싱 점프 방법에 의해 포커스 점프를 하게된다.

도 3은 본 발명에 따른 포커싱 서보 방법을 도시한 흐름도로서, 동도를 참조하여 포커싱 점프 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

S 1에서, 포커싱 점프가 필요한 키신호가 입력되면, 마이컴(600)은 위상 보상부(400)의 출력단에 접속된 스위치(TR)가 온(On)되도록 스위칭 제어 신호를 발생한다. 이때, 스위치(TR)는 본 발명의 실시예에 따라, 콜렉터 단자가 위상 보상부에 접속되고, 베이스 단자가 마이컴에 접속되며, 에미터 단자는 접지된 트랜지스터로 구성되어진다.

따라서, 스위치(TR)의 베이스 단자에 마이컴(600)에서 발생된 스위칭 제어 신호가 입력되면, 스위치는 턴온(Turn On)되고, 스위치가 턴온됨에 따라 위상 보상부(400)로부터 스위치(TR)의 콜렉터 단자에 제공되는 신호는 모두 접지된 에미터 단자에서 방출되므로, 위상 보상부(400)에서 구동부(500)에 입력되는 전압은 0이된다.

그 결과, 액츄에이터 코일의 구동에 의해 대물 렌즈의 초점을 광검출부(100)에서 발생된 전류를 통해 검출된 오차 신호를 보상하여, 레이저 빔의 초점 심도를 현재 작업중인 층의 신호면이 광픽업부의 초점 심도 내에 위치하도록 구동되던 구동부(500)는 포커싱 조정하던 포커싱 서보의 동작이 정지된다.(S 2)

이후, 마이컴(600)은 대물 렌즈(CL)를 목적층의 한 지점으로 이동시키기위해서, 옵셋 전압 공급부(700)를 제어한다(S 3).

따라서, 옵셋 전압 공급부(700)는 구동부(500)에 옵셋 전압을 공급하게 되고, 옵셋 전압을 공급받은 구동부(500)는 옵셋 전압에 상응하는 구동 제어 신호를 발생하고, 마이컴(600)에서 발생된 구동 제어 신호에 의해 구동부(500)는 구동 신호를 발생한다.

따라서, 구동부(500)의 구동 신호에 의해 액츄에이터 코일은 구동하여, 대물 렌즈(CL)를 상측 또는 하측으로 기설정된 일정 거리만큼 이동시키게 될 것이다(S 3). 이때, 대물 렌즈(CL)가 초점 상실 구간(D)에 놓이는 것을 방지하기 위해, 기설정된 일정 거리는 대략 제 1 층(A)과 제 2 층(B) 사이의 거리(D)로 설정되는 것이 바람직할 것이다.

S 3에서의 액츄에이터 코일의 구동에 의해, 대물 렌즈(CL)는 이전에 위치하던 지점(P1)에서, 목적층의 일정 지점(P2)에 위치하게 될 것이다.

이후, P1 지점에서 현재층의 신호면(F1)으로 포커싱 조정하던 동작과 동일하게, 포커싱 서보는 광 검출기(100), 전류-전압 변환부(200), 오차 검출부(300), 위상 보상부(400), 구동부(500)를 경유하여, P2 지점에서부터 현재층의 신호면(F2)으로 포커싱 조정하게 된다.(S4-S7) 이와 같은 과정은 대물 렌즈(CL)의 초점이 목적층의 신호면(F2)에 이를때까지, 즉 오차 검출부(300)로부터 발생되는 포커싱 오차 신호가 0이 될 때 까지 반복될 것이다.

이상, 본 발명에서는 트랜지스터를 이용하여, 포커싱 서보를 스위칭 하였으나, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다른 스위칭 수단을 이용하여 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복층 구조를 갖는 광디스크에서, 현재층과 목적층 사이의 포커스 이동을 신속히 실현할 수 있어, 복층 구조를 갖는 광디스크를 보다 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다..

Claims (2)

1. 복층 구조의 광디스크에서, 상기 광디스크의 제 1 층 및 제 2 층의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 광픽업부에 구비된 대물 렌즈를 상하로 조절하는 포커싱 조정하는 포커싱 서보 방법에 있어서;

   상기 포커스 조정중 상기 복층 구조의 한 층에서 다른 층으로 이동이 필요시, 상기 포커싱 조정을 정지하는 제 1 단계;

   상기 광픽업부를 기설정된 소정 거리만큼 이동하는 제 2 단계;

   상기 제 2 단계에서 기설정된 오차 보상 범위내의 포커싱 오차 신호가 검출되면 상기 포커싱 오차 신호가 0이 될 때까지 상기 포커스 조정 단계를 반복하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 복층 구조를 갖는 광디스크의 포커스 점프 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기설정된 소정 거리는, 제 1 층의 포커싱 오차 신호와 제 2 층의 포커싱 오차 신호의 옵셋 전압에 대응하는 것을 특징으로 하는 복층 구조를 갖는 광디스크의 포커스 점프 방법.