KR20000014571A - 광 디스크 픽-업 장치 - Google Patents

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Abstract

광디스크 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업 장치가 개시되어 있다. 본 발명을 위하여 두 개의 발광 소자와 두 개의 수광 소자를 구비하여 디스크의 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업장치에 있어서, 경사가 없는 디스크면에 수직한 선을 광축이라할 때 상기 두 개의 발광 소자중 하나는 발산광의 중심축이 상기 광축에 일치하는 광을 출사하도록 배치되어 디스크의 경사를 검출하는 광원으로 사용되고, 다른 한 개는 발산광의 중심축이 광축에 대해 각도를 갖고 광을 출사하도록 배치되어 디스크 기판의 두께차를 검출하여 디스크 종류를 검출하는 광원으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

Description

광 디스크 픽-업 장치
본 발명은 광 디스크 픽-업 장치에 관한 것으로서, 특히 광디스크 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 메모리 시스템에서 사용되는 광 픽-업 장치는 디스크에 정보를 기록하거나 디스크로부터 정보를 재생하는 핵심 부품이다. 그리고 광 디스크는 기록 밀도와 두께가 다른 여러 종류가 있다. 예를 들면 CD(Compact Disc) 디스크는 650MByte 용량에 두께는 1.2mm이고, 근래에 규격이 정해진 DVD(Digital Versatile Disc) 디스크는 4.7GByte 용량에 두께는 0.6mm를 갖는 2매를 접합한 구조이다.
한편 디스크의 경사를 검출하고 보정하는 기능은 재생 또는 기록 특성을 양호하게 하기 위한 중요한 요소이며, 디스크 종류를 검출하기 위한 센서(이하 DDD:Disc Detection Device) 및 디스크 경사를 검출하기 위한 센서(이하 TDS:Tilt Detection Sensor)가 개발되어 있다. 또한 DVD-RAM과 같이 고밀도 기록 재생용 디스크는 안정성을 위해 카트리지를 사용한다.
도 1은 일반적인 TDS의 구조를 도시한 것이며, 한 개의 발광 소자(LED)와 두개의 수광 소자(PD1, PD2)를 구비한다.
도 2는 일반적인 DDD의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 TDS 및 DDD의 응용회로도이며, 한 개의 발광 소자(LED) 및 2개의 수광 소자(PD1, PD2)를 구비하여 5핀으로 이루어진 센서(310), RF 증폭부(320,330), 합신호검출부(340), 차신호검출부(350)를 구비한다.
도 1에 도시된 바와 같이 발광 소자(LED)에서 출사한 광이 디스크(110)에서 반사하여 제1수광소자(PD1), 제2수광소자(PD2)로 입사한다. 디스크(110)의 경사 상태에 따라 제1수광소자(PD1), 제2수광소자(PD2)에 입사하는 광량 차이가 발생하며, 차신호 검출부(350)에서 검출되는 차신호(A-B)를 이용하여 디스크 경사를 검출하게 된다. 또한 합신호검출부(340)에서 검출되는 합신호(A+B)를 이용하여 차신호를 정규화하면 디스크 반사율에 대한 강도 변화에 관계없이 디스크 경사를 검출하게 된다.
한편 도 2에 도시된 바와 같은 DDD의 구조는 TDS와 동일하게 한 개의 발광 소자(도시안됨) 및 2개의 수광 소자(도시안됨)를 구비하고 있다. 그러나 DDD는 디스크(210) 두께를 감지하여 디스크 종류를 검출하기 위해 센서가 디스크(210)에 대해 수십도 기울어져 있으며, 반사면인 디스크(210)에 대해 센서가 기울어져 있으므로 디스크 두께에 따라 반사막과 센서 사이의 거리가 달라져서 합신호(A+B)에 차이가 난다. 따라서 이 차이를 이용하여 디스크 종류를 검출하는 것이 가능하다.
그러나 일반적으로 DVD-RAM용 드라이브와 같이 카트리지가 있는 경우 헤드 윈도우의 공간적 제약으로 인해 DDD와 TDS를 동시에 사용하는 것이 어려우며, 카트리지가 없는 디스크 드라이브의 경우에도 DDD와 TDS를 별도로 사용하면 설치 공간이 증가함과 동시에 코스트가 증가하며, 또한 DDD와 TDS를 별도로 사용함으로 회로 핀수가 증가하는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적과제는 두개의 발광 소자와 두 개의 수광 소자를 구비하여 디스크 종류 및 디스크 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-엎 장치를 제공하는 데있다.
도 1은 일반적인 TDS의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 일반적인 DDD의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 TDS 및 DDD의 응용회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광 디스크 픽-업 장치의 센서를 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 센서를 구비하여 디스크 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업 회로도이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 두 개의 발광 소자와 두 개의 수광 소자를 구비하여 디스크의 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업장치에 있어서, 경사가 없는 디스크면에 수직한 선을 광축이라할 때 상기 두 개의 발광 소자중 하나는 발산광의 중심축이 상기 광축에 일치하는 광을 출사하도록 배치되어 디스크의 경사를 검출하는 광원으로 사용되고, 다른 한 개는 발산광의 중심축이 광축에 대해 각도를 갖고 광을 출사하도록 배치되어 디스크 기판의 두께차를 검출하여 디스크 종류를 검출하는 광원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 픽-업장치이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 두 개의 발광 소자와 두 개의 수광 소자를 구비하여 디스크의 종류 및 경사를 검출하는 광 디스크 픽-업장치에 있어서, 발산광의 중심축이 광축에 일치하는 광을 출사하는 제1발광 소자와, 중심축이 광축에 대해 각도를 갖고 광을 출사하는 제2발광 소자와, 상기 제1,제2발광 소자로부터 출사되어 디스크에서 출사된 광을 수광하는 제1,제2수광 소자를 구비한 센서부; 상기 센서부내 제1,제2수광 소자로 입사하는 신호의 차나 합으로 디스크 경사를 검출함과 함께 디스크 종류를 검출하는 신호 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 픽-업장치이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 광 디스크 픽-업 장치의 센서를 도시한 것이며, 두 개의 발광 소자(LED1, LED2)와 두 개의 수광소자(PD1, PD2)로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이 경사가 없는 디스크(410)면에 수직한 선을 광축(420)이라 정의할 때, 두 개의 발광 소자(LED1, LED2)중 한 개(LED1)는 발산광의 중심축이 광축(420)에 일치하게 광을 출사하도록 배치되어 디스크 경사를 검출하는 광원으로 사용하게 된다. 따라서 디스크(410)에서 반사되어 두 개의 수광 소자(PD1, PD2)로 입사하는 출력을 각각의 합신호 또는 차신호를 이용하여 디스크 경사를 검출한다.
또한 다른 한 개의 발광 소자(LED2)는 발산광의 중심축이 광축(420)에 대해 각도를 갖고 광을 출사하도록 배치되어 디스크(410) 기판의 두께차를 인식하여 디스크 종류를 검출하는 광원으로 사용된다. 이때 디스크의 두께 차이에 의해 디스크 종류를 판별하는 것이 가능하도록 발산광의 중심축이 광축(420)에 대한 각도를 θ라 할 때 10°≤ θ≤ 45°의 조건을 만족하도록 배치한다. 여기서 이 조건 보다 각도가 적게되면 디스크 두께 차이를 인식하는 것이 곤란하고, 이조건보다 각도가 크게되면 수광 소자(PD1, PD2)로 검출되는 광량이 줄어 출력 신호 특성이 저하하게 된다. 디스크에서 반사되어 두 개의 수광 소자(PD1, PD2)로 입사하는 출력을 각각의 합신호(A+B) 또는 차신호(A-B)를 이용하여 디스크 종류를 판별한다.
도 5는 도 4의 센서를 구비하여 디스크 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업 회로도이며, 전원(+5V)을 단속하는 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2), 두 개의 발광 소자(LED1, LED2) 및 두 개의 수광 소자(PD1, PD2)를 구비하여 핀수가 6개인 센서부(510), RF증폭부(520,530), 합신호검출부(540), 차신호검출부(550)를 구비한다.
도 5에 도시된 바와 같이 드라이브에 디스크가 없을 경우 전원(+5V)을 스위칭하는 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)가 오프(OFF)상태로 되어 두 개의 발광 소자(LED1, LED2)가 오프 상태로 되어 있다가 드라이브에 디스크가 로딩(loding)되면 디스크 판별용 발광 소자용 스위치(S/W2)가 온(ON)되어 그 발광 소자에 의해 디스크 두께 차이를 인식하여 디스크의 종류를 판별한다. 디스크의 종류가 판별되면 디스크 판별용 발광 소자가 오프되고 디스크의 경사 검출 발광 소자(LED1)가 온되어 출사한 광이 디스크에서 반사하여 두 개의 수광 소자(PD1, PD2)로 입사한다. 이때 두 개의 수광 소자(PD1, PD2)로 입사된 광량 차이를 차신호(A-B)를 이용하여 디스크의 경사를 검출한다. 즉, 두 개의 수광 소자(PD1, PD2)로부터 검출되는 광신호는 각각 저항(R1) 및 커패시터(C1) 및 증폭기(IC1)으로 이루어진 RF 증폭기(520, 530)를 거쳐 전압으로 변환되고, 각각의 RF 증폭기(520,530)으로부터 출력되는 신호(A,B)는 저항(R4,R5) 및 증폭기(IC1)으로 이루어진 차신호 검출기(550)를 통해 차신호(A-B)가 검출된다. 또한 각각의 RF 증폭기(520,530)으로부터 출력되는 신호(A,B)는 저항(R4,R5) 및 증폭기(IC1)으로 이루어진 합신호 검출기(540)에서 검출된 합신호에 의해 디스크의 반사율을 검출하여 디스크의 두께를 판별할 수있다. 이때 디스크의 두께가 동일하더라도 용도에 따라 디스크의 반사율이 달라진다. 예를 들면 CD 계열은 디스크 기판 두께가 1.2mm로 동일하지만 용도에 따라 재생 전용인 CD-ROM과 WORM(Write Once Read Many) 방식인 CD-R은 반사율이 약 80%로 높고, 반복 기록 가능한 CD-RW는 반사율이 약20%로 낮다. 또한 DVD 계열은 디스크 기판 두께가 0.6mm로 동일하지만 용도에 따라 DVD-ROM 단층구조는 반사율이 약 80%로 높고, 반복 기록 가능한 CD-RW와 DVD-RAM은 는 반사율이 약20%로 낮고, WORM(Write Once Read Many) 방식인 CD-R과 DVD-ROM 2층 구조는 반사율이 약 50%로 중간 수준이다.
디스크의 종류와 반사율을 알면 해당 디스크에 사용되는 광원을 바로 결정할 수있고 또한 디스크의 반사율에 적합한 게인을 바로 설정할 수있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 광 디스크를 재생하는 모든 픽-업 장치에 적용 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, DVD-RAM용 드라이브와 같이 카트리지 구조로 되어 있는 헤드 윈도우의 공간적 제약이 있는 경우에도 디스크의 종류 판별과 디스크 경사를 실시간적으로 검출할 수있으며, 디스크의 종류 판별이 가능하여 디스크가 로딩될 때 드라이브의 초기화에 소요되는 시간을 대폭적으로 단축하는 것이 가능하며, 포커스 및 트랙 서보 오동작 확률을 대폭적으로 낮출수 있으며, 디스크의 반경 방향에 따라 전체 영역에서 최적의 기록 또는 재생 특성을 유지하는 것이 가능하며, DDD와 TDS를 일체화하여 사용하므로 회로 핀수가 5핀에서 6핀으로 1핀만 늘어 나므로 DDD(4핀)와 TDS(5핀)을 별도로 사용하는 경우에 비해 핀수가 줄어든다.

Claims (4)

  1. 두 개의 발광 소자와 두 개의 수광 소자를 구비하여 디스크의 종류 및 경사를 함께 검출하는 광 디스크 픽-업장치에 있어서,
    경사가 없는 디스크면에 수직한 선을 광축이라할 때 상기 두 개의 발광 소자중 하나는 발산광의 중심축이 상기 광축에 일치하는 광을 출사하도록 배치되어 디스크의 경사를 검출하는 광원으로 사용되고,
    다른 한 개는 발산광의 중심축이 광축에 대해 각도를 갖고 광을 출사하도록 배치되어 디스크 기판의 두께차를 검출하여 디스크 종류를 검출하는 광원으로 사용되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 픽-업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크의 종류를 검출하는 광원의 발산광 중심축이 광축에 대한 각도를 θ라하면, 10°≤ θ≤ 45°인 것을 특징으로 하는 광 디스크 픽-업장치.
  3. 두 개의 발광 소자와 두 개의 수광 소자를 구비하여 디스크의 종류 및 경사를 검출하는 광 디스크 픽-업장치에 있어서,
    발산광의 중심축이 광축에 일치하는 광을 출사하는 제1발광 소자와, 중심축이 광축에 대해 각도를 갖고 광을 출사하는 제2발광 소자와, 상기 제1,제2발광 소자로부터 출사되어 디스크에서 출사된 광을 수광하는 제1,제2수광 소자를 구비한 센서부;
    상기 센서부내 제1,제2수광 소자로 입사하는 신호의 차나 합으로 디스크 경사를 검출함과 함께 디스크 종류를 검출하는 신호 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 픽-업장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 센서부내 수광 소자로부터 입사되는 합신호에 의하여 디스크 반사율이 결정되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 픽-업장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010060784A (ko) * 1999-12-28 2001-07-07 구자홍 광픽업 장치와 이를 이용한 틸트 검출 및 보상방법

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