KR19990015239A - 트랙 밸런스 자동조정장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:광 디스크 재생장치의 트랙 밸런스 조정에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:광 디스크 재생장치에 있어서 메인 빔이 정확하게 소정의 트랙을 추적할 수 있는 트랙 밸런스 자동조정장치를 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:광 디스크면으로부터 반사되는 레이저 빔의 광량에 따른 전기적신호를 발생하여 출력하는 광감지수단을 구비하는 광 디스크 재생장치의 트랙 밸런스 자동조정장치에 있어서, 상기 광감지수단들로부터로 각각 입력되는 전기적신호를 전압레벨로 변환한후 소정 레벨로 차동증폭하여 출력하는 트랙킹 에러신호 검출부와, 소정 트랙 포커싱후 레이저 빔이 내/외주로 수평이동할때 상기 트랙킹 에러신호 검출부로부터 발생되는 사인파형태의 트랙킹 에러신호 주파수를 검출하고, 검출되는 트랙킹 에러신호 주파수가 목표치 이내일때 상기 트랙킹 에러신호를 설정된 컷오프 주파수에 따라 필터링하여 기준레벨과 일치하도록 트랙 밸런스 조정신호를 출력하여 상기 트랙킹 에러신호 검출부의 증폭게인을 조정하는 디지털 서보 프로세서로 구성함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도:

Description

트랙 밸런스 자동조정장치

본 발명은 CD(COMPACT DISC), DVD(DIGITAL VIDEO DISC)와 같은 광 디스크의 기록데이타를 재생하는 장치에 관한 것으로, 특히 광 디스크면의 소정 트랙 추적시의 트랙 밸런스(TRACK BALANCE)를 자동조정하기 위한 장치에 관한 것이다.

CDP, DVDP와 같은 광 디스크 재생장치에서 피트(Pit)열을 추적하는 트랙킹 루프(Tracking Loop)는 디스크 진동이나 내란에도 안정적으로 피트열 중심을 추적하도록 설계되는 것이 바람직하다. 이를 위해 광 디스크 재생장치에서는 트랙킹 에러신호를 검출하기 위한 회로를 구비하고 있다. CD 재생기에서는 주로 3빔방식을 이용하여 트랙킹 에러(TRACKING ERROR:이하 TE라함)신호를 검출한다.

도 1은 CD재생기에서 채용되고 있는 레이저 빔 배치 예시도를 도시한 것이며, 도 2는 일반적인 트랙킹 에러신호 검출부의 회로도를, 도 3은 이상적인 TE신호 파형도를 각각 도시한 것이다. 그리고 도 4는 실사용조건에서의 TE신호 파형도를 도시한 것이다. 우선 도 1을 참조하면, 디스크 반사면에서 볼때 레이저 빔 배치는 RF신호 복원에 사용되는 메인 빔(Main Beam:이하 M이라함)을 중심으로 피트열 진행방향 전후로 각각의 서브 빔(Sub Beam)을 위치시키는 구조를 갖는다. 즉, 도 1에서 선행 서브 빔을 E, 후행 서브 빔을 F라 할때 TE신호를 얻는 방식은 E,F로부터 반사된 각각의 광량이 도 2의 포토 다이오드(D1,D2)에서 전류로 검출된후 I/V 컨버터(10,20)와 차동증폭기(30)를 순차적으로 통해 V_E-V_F 와 같은 TE신호를 얻게 된다. 즉, TE신호는 도 2에 도시한 바와 같은 트랙킹 에러신호 검출부의 구성에 의해 구해진다. 한편 회전하고 있는 디스크 데이타면에 포커싱한후 디스크 내/외주로 레이저 빔을 레이어(Layer) 면과 수평이동시키면 도 3에 도시한 바와 같이 중심전압 V_ref 를 기준으로 트랙 크로싱(TRACK CROSSING)되는 사인파형태의 TE신호를 얻을 수 있다. 만약 트랙킹 에러신호 검출부의 오차가 배제되는 경우라면 이 신호는 메인 빔 M의 포지션과 정확히 일치한다. 그 이유는 TE신호가 트랙센터에서 제로가 되고 트랙과 트랙 중간에서 최대치가 되도록 픽업을 기하 광학적으로 설계하기 때문이다.

실사용조건에서 보면 포토 다이오드의 출력감도가 다른 경우, I/V컨버터 특성, 증폭기 특성 등의 차에 의해 도 3에 도시한 바와 같은 TE신호는 일정한 오프셋(offset)을 갖고 도 4와 같이 변형된다. 즉, 도 4에서 V_a (양의 피크치)와 V_b (음의 피크치)는 동일하지 않으며 TE신호의 중심(CENTER:이하 TEC라함)이 V_ref 와 일치되지도 않는다. 이때 트랙킹 루프가 동작하면 TEC=V_ref 가 되므로 실제 레이저 빔은 TEC의 중심에 있지 못하고 한쪽으로 치우치게 된다. 즉, 도 1과 같은 레이저 빔 스폿 배치에서 얻어지는 TE신호가 도 4에 도시된 바와 같다면 TEC와 V_ref 가 일치하지 않고, 트랙킹 루프는 모든 에러가 V_ref 가 되게 추종하고 있으므로 트랙킹 루프의 회로적인 에러레벨의 기준은 V_ref 이나, 실제 트랙 포지션에 의한 에러는 TEC이기 때문에 추종하지 못하는 잔류 에러는 언제나 V_A (트랙 언밸런스량)만큼이 된다. 이에 따라 트랙킹 루프에서 트랙킹 에러신호 검출부의 회로적인 오차 등에 의하여 발생하는 트랙 언밸런스량을 제거할 필요가 있다.

이하 도 5를 참조하여 트랙 언밸런스량을 제거하기 위한 종래의 기술을 설명하면 다음과 같다. 우선 도 5는 종래 트랙 밸런스 자동조정장치의 블럭구성도를 도시한 것이다. 도 5에서 서브 빔 E,F로부터 반사된 각각의 광량은 포토 다이오드(D1,D2)에서 전류량으로 검출된후 I/V 컨버터(10,20)로 입력된다. 그리고 I/V컨버터(10,20)에서 각각 전압( V_F,V_E )으로 변환된후 증폭기(40,50)와 차동증폭기(30)에서 증폭 및 차동증폭되어 TE신호로 출력된다. 그리고 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 생성부(60)는 소정의 주기동안 사인파 형태의 TE신호의 양(+)의 피크(PEAK)치와 음(-)의 피크치를 검출하여 평균치를 산출한다. 이때 산출된 평균치가 곧 TEC가 된다. 그리고 산출된 TEC가 V_ref 와 일치되도록 트랙 밸런스 조정신호( T_bal )를 상기 증폭기(40,50)로 출력함으로서 트랙 언밸런스양을 보정한다. 그러나 TE신호는 실사용 조건에서 언밸런스되어 있기도 하지만, 모든 신호크기가 동일하지도 않으며 또한 각 사인파형태의 신호에는 트랙킹 에러신호 검출부의 회로특성에 의해 도 4와 같이 여러 주파수 성분의 노이즈가 포함되어 있는 관계로 정확한 TEC를 산출할 수 없다. 따라서 종래의 트랙 밸런스 자동조정장치에서는 트랙킹 에러신호 검출부의 회로특성 등에 의해 TEC와 V_ref 가 일정량의 오프셋을 가질 수 있기 때문에 정확한 트랙 밸런스가 이루어지지 않는다.

따라서 본 발명의 목적은 광 디스크 재생장치에 있어서 메인 빔이 정확하게 소정의 트랙을 추적할 수 있는 트랙 밸런스 자동조정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 트랙킹 에러신호 검출부의 회로적 특성에 의해 발생되는 노이즈에 상관없이 정확하게 메인 빔을 트랙의 중심에 위치시킬 수 있는 트랙 밸런스 자동조정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 트랙킹 에러신호 검출부를 가지는 광 디스크 재생장치에 있어서 메인 빔이 트랙중심에 위치하도록 하여 광 디스크면으로부터 최대의 반사율을 얻을 수 있는 트랙 밸런스 자동조정장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광 디스크면으로부터 반사되는 레이저 빔의 광량에 따른 전기적신호를 발생하여 출력하는 광감지수단을 구비하는 광 디스크 재생장치의 트랙 밸런스 자동조정장치에 있어서,

상기 광감지수단들로부터로 각각 입력되는 전기적신호를 전압레벨로 변환한후 소정 레벨로 차동증폭하여 출력하는 트랙킹 에러신호 검출부와,

소정 트랙 포커싱후 레이저 빔이 내/외주로 수평이동할때 상기 트랙킹 에러신호 검출부로부터 발생되는 사인파형태의 트랙킹 에러신호 주파수를 검출하고, 검출되는 트랙킹 에러신호 주파수가 목표치 이내일때 상기 트랙킹 에러신호를 설정된 컷오프 주파수에 따라 필터링하여 기준레벨과 일치하도록 트랙 밸런스 조정신호를 출력하여 상기 트랙킹 에러신호 검출부의 증폭게인을 조정하는 디지털 서보 프로세서로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 CD재생기에서 채용되고 있는 레이저 빔 배치 예시도.

도 2는 일반적인 트랙킹 에러신호 검출부 회로도.

도 3은 이상적인 트랙킹 에러신호 파형도.

도 4는 실사용조건에서의 트랙킹 에러신호 파형도.

도 5는 종래 트랙 밸런스 자동조정장치의 블럭구성도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트랙 밸런스 자동조정장치의 블럭구성도.

도 7은 도 6중 LPF(70)에서 필터링 출력되는 V1신호 파형도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트랙 밸런스 자동조정과정을 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트랙 밸런스 자동조정장치의 블럭구성도를 도시한 것이며, 도 7은 도 6중 LPF(70)에서 필터링 출력되는 V1신호의 파형도를 각각 도시한 것이다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 트랙 밸런스 자동조정장치의 구성을 살펴보면 우선 포토 다이오드(D1,D2)는 서브 빔(E,F)으로부터 반사되는 광량에 따른 전류( I_F,I_E )를 발생하여 출력하며, 상기 전류( I_F,I_E )는 I/V컨버터(10,20)에 의해 전압( V_F,V_E )으로 변환 출력된다. 그리고 변환된 전압( V_F,V_E )은 트랙킹 에러신호 검출용 증폭기(30,40,50)에서 각각 증폭 및 차동증폭되어 V_E-V_F 레벨로서 출력된다. 한편 디지털 서보 프로세서(90)는 레이저 빔의 수평이동에 의해 발생된 사인파 형태의 TE신호의 주파수( F_te )가 목표치 이내의 값일때 상기 TE신호의 필터링신호(V1)를 취하여 기준전압( V_ref )과 일치하도록 트랙 밸런스 조정신호( T_bal )를 출력함으로서 트랙 언밸런스량을 보상한다. 이하 상기 디지털 서보 프로세서(90)의 구성을 살펴보면, 우선 LPF(70)는 상기 사인파 형태의 TE신호를 필터링하여 저역성분만을 출력한다. 이때 본 발명의 구현을 위해 LPF(70)에서 필터링 출력되는 신호가 TE신호의 중심축(TEC)이 되도록 LPF(70)의 컷오프 주파수를 설정하며 상기 TE신호의 중심축을 이루는 신호를 하기 설명에서는 V1신호로 정의하기로 한다. 그리고 상기 LPF(70)는 RC등을 이용한 필터일 수도 있고 연산처리에 따른 결과일 수도 있다. 한편 주파수 검출기(80)는 사인파 형태의 TE신호의 주파수( F_te )를 검출하여 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 생성부(60)로 출력하며, 상기 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 생성부(60)는 상기 주파수 검출기(80)로부터 입력되는 TE신호의 주파수가 일정값 이내(목표치라 정의함)일때 LPF(70)에서 필터링 출력되는 V1신호를 취하여 기준전압( V_ref )과 일치하도록 트랙 밸런스 조정신호( T_bal )를 출력한다. 상기 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 생성부(60)가 V1신호를 취하기 위한 TE신호의 주파수( F_te ) 역시 시스템 설계자에 의해 설정된다.

이하 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 트랙 밸런스 조정과정을 설명하면, 우선 회전하고 있는 디스크 데이타면에 포커싱한후 레이저 빔을 디스크 내주/외주방향으로 수평이동시킨다. 이러한 경우 차동증폭기(30)에서 출력되는 사인파 형태의 TE신호가 도 7과 같다면 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 검출부(60)는 주파수 검출기(80)를 통해 TE신호의 주파수( F_te )를 입력받는다. 그리고 상기 TE신호의 주파수( F_te )가 목표치 이내의 값이면 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 검출부(60)는 상기 LPF(70)에서 필터링 출력된 V1신호를 리드한다. 이때 V1신호는 도 7에서 TEC가 된다. 이후 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 생성부(60)는 도 7에서 TEC와 기준전압( V_ref )의 차( V_A )가 제로가 되도록 트랙 밸런스 조정신호( T_bal )를 증폭기(40,50)로 출력함으로서 증폭기(40,50)의 게인을 자동조정하여 TEC와 기준전압( V_ref )이 정확하게 일치하게 된다. 따라서 메인 빔의 위치가 정확하게 트랙 중심에 위치하게 됨으로서 광 디스크면으로부터 반사되는 광량은 최대가 된다.

한편 DVD 재생장치에서는 트랙킹 에러신호를 검출하는 수단이 본 발명의 실시예에서 설명한 CD 재생장치의 서브 빔과 동일하지는 않으나, 트랙킹 에러신호를 차동증폭하여 얻는 다는 점에서 증폭기 입력신호의 게인을 조정하여 트랙 밸런스를 조정할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 트랙킹 에러신호를 저역필터링함으로서 트랙킹 에러신호 검출부의 회로특성에 의해 발생되는 노이즈성분에 상관없이 트랙킹 에러신호의 중심레벨을 정확히 산출할 수 있고, 산출된 중심레벨을 기준레벨에 일치시키도록 트랙 밸런스 조정신호를 출력함으로서 메인 빔이 트랙 중심을 정확히 추적할 수 있도록 트랙 밸런스를 자동조정할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 광 디스크면으로부터 반사되는 레이저 빔의 광량에 따른 전기적신호를 발생하여 출력하는 광감지수단을 구비하는 광 디스크 재생장치의 트랙 밸런스 자동조정장치에 있어서,

   상기 광감지수단들로부터로 각각 입력되는 전기적신호를 전압레벨로 변환한후 소정 레벨로 차동증폭하여 출력하는 트랙킹 에러신호 검출부와,

   소정 트랙 포커싱후 레이저 빔이 내/외주로 수평이동할때 상기 트랙킹 에러신호 검출부로부터 발생되는 사인파형태의 트랙킹 에러신호 주파수를 검출하고, 검출되는 트랙킹 에러신호 주파수가 목표치 이내일때 상기 트랙킹 에러신호를 설정된 컷오프 주파수에 따라 필터링하여 기준레벨과 일치하도록 트랙 밸런스 조정신호를 출력하여 상기 트랙킹 에러신호 검출부의 증폭게인을 조정하는 디지털 서보 프로세서로 구성함을 특징으로 하는 트랙 밸런스 자동조정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광 디스크면으로부터 반사된 레이저 빔은 콤팩트 디스크 재생장치의 서브 빔으로부터 반사된 빔임을 특징으로 하는 트랙 밸런스 자동조정장치.
3. 반사된 레이저 빔의 광량에 따라 발생된 전기적신호로부터 변환된 전압을 입력하여 소정 레벨로 차동증폭출력하는 트랙킹 에러신호 검출부를 가지는 광 디스크 재생장치의 트랙 밸런스 자동조정장치에 있어서,

   소정 트랙 포커싱후 레이저 빔이 내/외주로 수평이동시 발생되는 사인파 형태의 트랙킹 에러신호의 주파수를 검출하는 주파수 검출기와,

   상기 트랙킹 에러신호를 설정된 컷오프 주파수에 따라 필터링하여 출력하는 필터와,

   상기 트랙킹 에러신호의 주파수가 기 설정된 주파수일때 상기 필터링된 신호레벨을 기준레벨과 일치하도록 트랙 밸런스 조정신호를 출력하여 상기 트랙킹 에러신호 검출부의 증폭게인을 조정하는 언밸런스 검출 및 트랙 밸런스 조정신호 생성부로 구성함을 특징으로 하는 트랙 밸런스 자동조정장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 필터는 저역통과필터임을 특징으로 하는 트랙 밸런스 자동조정장치.