KR19990033517A - 쉘로우／딥－그루브 방식 광디스크의 트래킹 방법 및 그 장치 - Google Patents

쉘로우／딥－그루브 방식 광디스크의 트래킹 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쉘로우/딥-그루브방식 광디스크에서 호환성을 제공하는 트래킹 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 특히, 딥-그루브방식 광디스크에서는 검출되는 푸시-풀신호의 위상이 반전되므로 이를 다시 반전해줄 필요가 있다. 따라서, 본 발명은 트래킹시 먼저 딥-그루브방식 광디스크인지 쉘로우-그루브방식 광디스크인지를 판단하고, 판단결과에 근거하여 검출된 푸시-풀신호의 위상을 보정하여 트래킹에러신호로 삼음으로써 오동작 없이 광픽업이 목표트랙의 중심을 정확하게 추적하게 해준다.

Description

쉘로우／딥－그루브 방식 광디스크의 트래킹 방법 및 그 장치
본 발명은 랜드 및 그루브를 구비한 광디스크상에 데이터를 기록 및 재생할 때의 트래킹 시스템에 관한 것으로서, 특히 그루브의 깊이가 λ/4ｎ보다 작거나 큰 광디스크를 모두 오동작 없이 트래킹제어할 수 있는 트래킹 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 광디스크 기기분야는 레이저디스크(LD), 컴팩트디스크(CD)로부터 디지털다기능디스크(DVD; Digital Versatile Disc)로까지 제품이 개발되어 오고 있다. 현재까지의 DVD 기술은 기록밀도를 높이기 위해 광픽업단의 대물렌즈의 개구수(NA)를 크게 하고 650nm 레이저파장을 사용하도록 하였으며 2.6GB의 기록용량을 갖는 DVD-RAM 디스크가 개발되었다. 나아가서 용량의 한계를 극복하기 위하여 사용하는 방법은 디스크의 트랙피치(Track Pitch)를 더욱 짧게 하고, 기록되는 정보신호인 피트(Pit)의 길이도 더욱 단축한다. 결과적으로 2.6GB의 DVD-RAM 디스크보다 2배의 기록밀도를 갖는 4.7GB의 DVD-RAM 디스크의 제작이 가능하게 된다.
일반적으로 기록 및 재생용 랜드/그루브(Land/Groove)를 구비한 광디스크의 구조는 랜드와 그루브의 주기적인 구성을 가지고 있으며, 동일한 피치(Pitch)의 랜드와 그루브에 각각 신호를 기록하고 재생하게 된다. 도 1은 기록 및 재생이 가능한 랜드 및 그루브를 가지고, 디스크의 기판상에 λ/8n 내지 λ/4n(λ:광픽업단의 레이저파장, n:광디스크기판의 굴절율)의 깊이로 그루브를 형성한 쉘로우-그루브(Shallow-Groove) 방식 광디스크의 구조를 나타낸 단면도이다. 한편, 도 2는 기록 및 재생이 가능한 랜드 및 그루브를 가지고, 디스크의 기판상에 λ/4n 내지 λ/2n의 깊이로 그루브를 형성한 딥-그루브방식 광디스크의 구조를 나타낸 단면도이다. 이때 기록밀도를 높이기 위한 광디스크의 제작방법은 도 2에 도시한 바와같이, 디스크의 트랙피치를 기존의 0.74㎛보다 좁은 0.58㎛로 하고, 정보신호인 피트의 길이도 기존보다 더욱 짧게 형성하며, 입사광으로 사용되는 광픽업단의 레이저파장도 630nm의 단파장을 사용한다. 이 경우 재생시 주변트랙에 기록된 신호로부터 간섭을 받는 크로스-토크(Cross-Talk)가 증가하게 되고, 기록 및 소거시 주변트랙에 주는 영향이 증가한다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 도 2에 도시한 바와같이, 딥-그루브(Deep-Groove) 방식 광디스크는 그루브 깊이를 기존보다 깊은 λ/3n로 형성하여 주변트랙의 신호간섭에 의한 영향을 최소한으로 제거한다.
한편, 기록 및 재생시 광픽업단의 광스폿이 광디스크상의 목표트랙의 중심을 정확히 추적할 수 있도록 서보제어하기 위한 트래킹에러신호(TES; Tracking Error Signal) 검출방법은 여러 가지가 있으며, 푸시-풀방식(Push-Pull Method) 또는 위상차방식(Differential Phase Method)을 많이 사용하고 있다. 푸시-풀방식은 디스크상에서 반사회절된 광을 트랙의 중심에 대해서 대칭으로 배치시킨 2분할-포토다이오드(2D-PD)위의 2개의 수광부에서의 출력차로 해서 뽑아내는 것에 의해서 트래킹에러신호를 검출한다. 위상차방식은 피트의 트래킹에 사용되는 방식으로, 푸시-풀방식을 두 개의 방향으로 개량한 4분할-포토다이오드(4D-PD)를 사용하여 고주파(HF)신호와 대각선차신호를 뽑아내어 고주파신호를 기준으로 한 대각선차신호의 위상차를 검출하여 트래킹에러신호를 검출한다. 트래킹에러신호가 검출되면 트래킹서보부는 트래킹에러보상을 한후 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터(Actuator) 또는 광픽업단 전체를 구동하는 조동모터를 상보적으로 구동해서 광스폿(Beam Spot)이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하도록 제어한다.
하지만, 전술한 딥-그루브를 구비한 광디스크를 푸시-풀(Push-pull)방식을 사용하여 트래킹(Tracking)하면 트래킹에러신호(TES; Tracking Error Signal)로 사용되는 푸시-풀신호(Push-Pull Signal)의 위상이 쉘로우-그루브방식 광디스크에 비해 180도 반전된다. 이로 인하여, 전술한 딥-그루브를 구비한 광디스크를 기존의 쉘로우-그루브를 구비한 광디스크에서의 방식으로 트래킹하면 트래킹에러신호의 오류가 발생하게 되어 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확하게 추적할 수 없게된다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 기록 및 재생을 위한 트래킹시 먼저 로드된 광디스크가 딥-그루브방식 광디스크인지 쉘로우-그루브방식 광디스크인지를 판단하고, 그 판단결과에 근거하여 딥-그루브방식의 광디스크이면 검출된 푸시-풀신호의 위상을 반전하여 트래킹에러신호를 구함으로써 오동작 없이 정확한 트래킹을 수행할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 트래킹 방법을 구현한 트래킹 장치를 제공함에 있다.
도 1은 기록 및 재생을 위한 랜드와 쉘로우-그루브를 구비한 광디스크의 단면도,
도 2는 기록 및 재생을 위한 랜드와 딥-그루브를 구비한 광디스크의 단면도,
도 3는 본 발명에 따른 쉘로우/딥-그루브방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹을 위한 장치의 구성을 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 도 3 장치의 동작을 설명하는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 랜드 2 : 그루브
3 : 트랙피치 4 : 그루브 깊이
5 : 레이저 입사광 31 : 광신호검출부
32 : 헤더검출부 33 : 제어부
34 : 위상반전부 35 : 스위칭부
36 : 트래킹서보부
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 트래킹 방법은, 딥-그루브방식 광디스크 및 쉘로우-방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹 방법에 있어서, (1) 로드된 광디스크로부터 푸시-풀신호(Push-Pull Signal)를 검출하여 상기 광디스크가 딥-그루브방식과 쉘로우-그루브방식 중 어느 것인가를 판단하는 단계; (2) 전술한 판단결과에 근거하여 검출된 푸시-풀신호의 위상을 보정하여 트래킹에러신호를 구하는 단계; 및 (3) 구한 푸시-풀신호를 트래킹에러신호(TES)로 하여 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하도록 트래킹서보제어하는 단계를 포함한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트래킹 장치는, 딥-그루브방식 광디스크 및 쉘로우-방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹 장치에 있어서, 로드된 광디스크로부터 푸시-풀신호를 검출하는 광신호검출부를 구비한다. 또한, 본 발명의 트래킹 장치는 전술한 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호를 입력받아 로드된 광디스크가 딥-그루브방식인지 쉘로우-그루브방식인지를 판단하는 헤더검출부와, 기록 및 재생시의 트래킹서보부의 트래킹서보동작을 제어하며, 전술한 헤더검출부의 판단결과에 따라 그에 대응하는 스위치절환 제어신호를 출력하는 제어부를 구비한다. 한편, 본 발명의 트래킹 장치는 전술한 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호를 입력받아 위상반전하여 스위칭부로 출력하는 위상반전부와, 전술한 제어부의 제어신호에 따라, 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호 또는 위상반전부에서 위상반전된 푸시-풀신호 중의 하나로 스위치절환하여 트래킹서보부로 출력하는 스위칭부를 구비한다. 그리고 본 발명의 장치는 전술한 제어부의 제어하에, 상기 스위칭부에서 입력된 신호를 트래킹에러신호(TES)로 하여 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하도록 트래킹제어하는 트래킹서보부를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 도 3 장치는 딥-그루브방식 광디스크 및 쉘로우-그루브방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹을 위한 장치의 구성도이다. 본 발명에 따른 도 3 장치는 로드된 기록 및 재생용 랜드/그루브를 구비한 광디스크로부터 푸시-풀신호를 검출하는 광신호검출부(31)를 구비한다. 광신호검출부(31)에는 전술한 푸시-풀신호를 입력받아 로드된 광디스크가 딥-그루브방식인지 쉘로우-그루브방식인지를 판단하는 헤더검출부(32)가 연결된다. 또한 헤더검출부(32)에는 기록 및 재생시의 트래킹서보부(36)의 트래킹동작을 제어하며, 전술한 헤더검출부(32)의 판단결과 딥-그루브방식이면 스위치절환을 위한 제1 제어신호(S1)를 출력하고, 쉘로우-그루브방식이면 제2 제어신호(S2)를 출력하는 제어부(33)가 연결된다. 한편, 광신호검출부(31)에는 검출된 푸시-풀신호를 입력받아 위상을 180도 반전하여 출력하는 위상반전부(34)가 연결된다. 또한, 본 발명에 따른 도 3 장치는 전술한 제어부(33)로부터 제1 제어신호(S1)를 인가받아 위상반전부(34)로부터 출력된 위상이 반전된 푸시-풀신호(PPS1)로 스위치절환하고, 제2 제어신호(S2)를 인가받아 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호(PPS2)로 스위치절환하는 스위칭부(35)를 구비한다. 이어서 트래킹서보부(36)는 스위칭부(35)로부터 출력된 신호를 트래킹에러신호로 하여 제어부(33)의 제어하에 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하도록 트래킹제어한다. 이러한 구성을 갖는 도 3 장치의 동작을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
기록 및 재생을 위한 광디스크가 드라이브(도시하지않음)에 삽입되면, 스핀들 모터(도시하지않음)에 의해 광디스크가 회전되는 디스크 로딩(Disk Loading)을 한다(단계 410). 이어서 광픽업단(도시하지않음)의 픽업(Pick-Up)이 로드된 광디스크의 내경으로 이동하여 대물렌즈(도시하지않음)의 초점이 광디스크상에 정확히 맺히도록 하는 포커싱(Focusing)동작을 수행한다(단계 420).
포커싱된 광픽업단의 빔스폿은 기록 및 재생을 위한 데이터영역으로 이동하기 전에 동기신호 및 섹터 어드레스 정보등이 미리 기록되어 있는 광디스크의 헤더영역으로 이동한다. 이때 본 발명의 트래킹시스템은 로드된, 기록 및 재생용 랜드/그루브를 구비한 광디스크가 딥-그루브방식인지 쉘로우-그루브방식인지를 판단한다(단계 431). 좀더 구체적으로 설명하면, 광픽업단의 레이저광 조사에 의한 광스폿이 광디스크의 헤더영역에서 반사되면, 광신호검출부(31)에는 푸시-풀신호가 검출된다. 헤더검출부(32)는 전술한 푸시-풀신호를 입력받아 로드된 광디스크가 딥-그루브방식인지 쉘로우-그루브방식인지를 판단한다. 여기에서 딥-그루브 여부를 판단하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 첫 번째 방법은 그루브의 깊이를 λ/8n 내지 λ/4n로 형성한 쉘로우-그루브방식 광디스크로부터 검출된 푸시-풀신호의 위상을 기준레벨로 하여 현재 로드된 광디스크로부터 검출된 푸시-풀신호의 위상이 반전되면 딥-그루브를 구비한 광디스크라고 판단하고, 위상이 반전하지 않으면 쉘로우-그루브방식 광디스크라고 판단하는 방법이다. 두 번째 방법은 전술한 광디스크의 헤더영역에 λ/4n 내지 λ/2n의 깊이를 갖는 딥-그루브를 구비한 광디스크인지 쉘로우-그루브방식 광디스크인지를 알리는 데이터를 피트의 형태로 미리 심어 놓고, 전술한 헤더검출부(32)에서 이 데이터를 읽어내어 딥-그루브인지 아닌지를 판단하는 방법이다. 이렇게 하여 딥-그루브를 구비한 광디스크인지 아닌지가 판별된다.
제어부(33)는 전술한 판단결과, 딥-그루브방식 광디스크이면 스위치절환을 위한 제1 제어신호(S1)를 출력하고, 쉘로우-그루브방식 광디스크이면 제2 제어신호(S2)를 출력한다. 스위칭부(35)는 제1 제어신호(S1)를 인가받아 위상반전부(34)로 스위치 절환함으로써 광신호검출부(31)에서 검출된 푸시-풀신호가 위상반전되어 트래킹서보부(36)로 출력되도록 한다(단계 432). 한편, 스위칭부(35)는 제2 제어신호(S2)를 인가받으면 광신호검출부(31)에서 검출된 푸시-풀신호가 위상반전되지 않고 바로 트래킹서보부(36)로 출력되도록 스위치절환한다. 트래킹서보부(36)는 스위칭부(35)에서 출력된 신호를 트래킹에러신호(TES)로 삼아 광픽업단의 광스폿이 광디스크상의 목표트랙의 중심을 정확히 추적할 수 있도록 액츄에이터 또는 조동모터를 서보제어한다(단계 433). 전술한 단계 431 내지 단계 433은 본 발명에 따른 광디스크 트래킹 방법에 해당한다(단계 430).
이제 광스폿이 정확히 목표트랙의 중심을 추적하면, 광디스크시스템 제어부(33)는 각 섹터의 시작을 나타내는 ID 데이터(Identification Data)를 재생하도록 제어한다(단계 440). 그리고 광스폿은 ID 데이터에 의한 서보제어에 의해 광디스크상의 데이터영역으로 이동하여 특정 데이터를 기록하거나 재생하면 된다(단계 450).
상술한 바와 같이, 본 발명은 딥-그루브방식 광디스크 및 쉘로우-그루브방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹시 먼저 로드된 광디스크가 딥-그루브방식인지 쉘로우-그루브방식인지를 판단하고, 판단결과에 근거하여 검출된 푸시-풀신호의 위상을 보정하여 트래킹에러신호를 구하고 이로써 트래킹서보제어를 수행한다. 따라서 본 발명은 쉘로우-그루브방식 광디스크 및 딥-그루브방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹시 호환성을 제공하여 오동작 없이 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하게 하는 효과를 갖는다.

Claims (9)

  1. 딥-그루브방식 광디스크 및 쉘로우-그루브방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹 방법에 있어서,
    (1) 로드된 광디스크로부터 푸시-풀신호(Push-Pull Signal)를 검출하여 그 광디스크가 딥-그루브(Deep-Groove)방식과 쉘로우-그루브(Shallow-Groove)방식중 어느 것인가를 판단하는 단계;
    (2) 상기 판단결과에 근거하여 상기 검출된 푸시-풀신호의 위상을 보정하여 트래킹에러신호(TES; Tracking Error Signal)를 구하는 단계; 및
    (3) 상기 구한 트래킹에러신호로 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하도록 트래킹서보제어하는 단계를 포함하는 트래킹 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 (1) 단계는 광디스크의 헤더영역에서 푸시-풀신호를 검출하여 딥-그루브 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 트래킹 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 (1) 단계는 그루브의 깊이를 λ/8n 내지 λ/4n로 형성한 쉘로우-그루브방식 광디스크로부터 검출된 푸시-풀신호의 위상을 기준레벨로 하여 상기 로드된 광디스크로부터 검출된 푸시-풀신호의 위상이 반전되면 그루브의 깊이를 λ/4n 내지 λ/2n로 형성한 딥-그루브방식 광디스크라고 판단하고, 반전하지 않으면 쉘로우-그루브방식 광디스크라 판단하는 것을 특징으로 하는 트래킹 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 (1) 단계는 상기 광디스크의 헤더영역에 미리 기록된 딥-그루브정보 또는 쉘로우-그루브정보를 독출하여 판단하는 것을 특징으로 하는 트래킹 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 (2) 단계는 판단결과, 딥-그루브방식 광디스크이면 검출된 푸시-풀신호의 위상을 반전하고, 쉘로우-그루브방식 광디스크이면 위상반전하지 않는 것을 특징으로 하는 트래킹 방법.
  6. 딥-그루브방식 광디스크 및 쉘로우-그루브방식 광디스크 겸용 기록/재생시스템에 로드된 광디스크의 트래킹 장치에 있어서,
    상기 로드된 광디스크로부터 푸시-풀신호를 검출하는 광신호검출부;
    상기 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호를 입력받아 로드된 광디스크가 딥-그루브방식인지 쉘로우-그루브방식인지를 판단하는 헤더검출부;
    데이터의 기록 및 재생을 위한 트래킹서보부의 트래킹동작을 제어하며, 상기 헤더검출부의 판단결과에 대응하여 스위치절환을 위한 제어신호를 스위칭부로 출력하는 제어부;
    상기 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호를 입력받아 위상반전하여 스위칭부로 출력하는 위상반전부;
    상기 제어부의 제어신호에 따라, 상기 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호 또는 상기 위상반전부에서 위상반전된 푸시-풀신호로 스위치절환하는 스위칭부;
    상기 제어부의 제어하에, 상기 스위칭부로부터 입력된 신호를 트래킹에러신호(TES)로 하여 광스폿이 목표트랙의 중심을 정확히 추적하도록 제어하는 트래킹서보부를 포함하는 트래킹 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 헤더검출부는 상기 로드된 광디스크의 헤더영역에서 검출된 푸시-풀신호를 입력받아 딥-그루브방식 광디스크인지 쉘로우-그루브방식 광디스크인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 트래킹 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는 헤더검출부의 판단결과 현재의 광디스크가 딥-그루브방식 광디스크이면 위상반전부에서 위상반전된 푸시-풀신호(PPS1)로 스위치절환하도록 제1 제어신호(S1)를 출력하고, 판단결과 쉘로우-그루브방식 광디스크이면 광신호검출부에서 검출된 푸시-풀신호(PPS2)로 스위치절환하도록 제2 제어신호(S2)를 출력하는 것을 특징으로 하는 트래킹 장치.
  9. 제 6항 또는 제 8항에 있어서, 상기 스위칭부는 제어부로부터 제1 제어신호(S1)를 인가받으면 위상반전된 푸시-풀신호(PPS1)가 트래킹서보부로 출력되도록 스위치절환하고, 제2 제어신호(S2)를 인가받으면 광신호검출부에서 출력된 푸시-풀신호(PPS2)가 트래킹서보부로 출력되도록 스위치절환하는 것을 특징으로 하는 트래킹 장치.
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