KR20010068253A - 광디스크의 헤더영역 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역 검출방법은, (a) 광검출기로 부터 검출된 광검출신호의 좌,우측 합신호를 강조하기 위해 좌,우 합신호를 교차하여 각각 차동 증폭하는 단계; (b) 일정시간 동안 샘플링된 트래킹 에러신호의 DC편차에 대응하는 상,하 대칭의 가변 기준레벨을 출력하는 단계; (c) 상기 단계에서 차동 증폭된 광검출신호 각각을 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 각 기준레벨과 비교하는 단계; (d) 상기 비교결과에 따라 각각의 헤더신호를 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 트래킹 에러신호의 DC편차에 대응하는 기준레벨은, 트래킹 에러신호를 로우패스 필터링하고 이 로우패스 필터링된 트래킹에러신호를 일정시간 동안 샘플링한 후 그 DC편차의 최대,최소, 평균값을 각각 검출하여 평균레벨을 중심으로 최대,최소 기준레벨을 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면, 디스크 드라이버에서 필수적인 헤더의 위치를 검출하기 위해 광픽업으로 부터 검출된 광검출신호를 증폭(또는 강조)하여 주어 광픽업 또는 트래킹 서보의 상태(트랙 및 틸트 서보 상태)에 상관없이 안정적으로 헤더 검출신호를 만들 수 있도록 함으로써, 트래킹 서보의 추종성을 향상시켜 줄 수 있도록 함에 있다.

Description

광디스크의 헤더영역 검출방법{Detection method of header region in an optical disk}

본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역 검출방법은 특히, 디스크 드라이버의 헤더 위치를 안정적으로 검출할 수 있도록 한 광디스크의 헤더 영역 검출방법에 관한 것이다.

DVD-RAM디스크는 가장 안둘레의 엠보스드 피트열로 이루어지는 리드 인 영역과 그루브/랜드로 이루어지는 기록재생 영역을 가진다. 따라서 광스폿을 엠보스드 피트 영역과 그루브/랜드 영역으로 엑세스 해야 한다.

상기 DVD-RAM디스크의 기록 재생영역은 각 섹터의 선두에 엠보스드 헤더를 갖고 있으며, 이러한 헤더는 트랙 중심에 대하여 PID(Physical Identification Data) 1,2와, PID 3,4가 좌우에 오프셋하여 배치되어 있다.

여기서, 그루브 섹터의 헤더는 PID1,2가 바깥 둘레쪽에, PID3,4가 안둘레쪽에 배치되어 있으며, 랜드 섹터에서는 반대로 PID1,2가 안둘레에, PID3,4가 바깥둘레쪽에 배치되어 있다. 따라서, 랜드/그루브 전환점을 예측할 수 있도록 전환점 2개 앞의 섹터로 부터 전환점의 섹터까지를 가리키는 정보가 헤더에 기록되어 있다.

도 1은 일반적인 트래킹 서보의 상태와 그 상태에 따른 트래킹에러신호를 보인 도면이다. 도면에서 처럼 헤더영역(H1,H2)의 중심이 트랙의 중심선(Tc)에서 상,하로 벗어나서 옆트랙의 경계선에 위치한다. 이러한 헤더검출신호를 만들기 위해서트래킹에러신호(TE)를 이용하게 된다.

도 1의 (가)에서 (a)는 트랙중심(Tc)을 따라 광픽업(P/U)이 추종하는 상태이고, (b)는 트랙중심에서 광픽업이 좌측으로 치우친 상태이며, (c)는 트랙중심에서 광픽업이 우측으로 치우친 상태를 보인 도면이다.

이러한, 광픽업(P/U)의 치우침 상태에 따라 광검출기(PD)의 광검출편(a,b,c,d)에는 광강도분포 차이에 의해 도 1의 (나)에 도시된 파형과 같은 트래킹에러신호(TE)가 각각 검출된다.

이러한 트래킹에러신호(TE)를 이용한 헤더신호 검출은 도 2와 같다. 도 2는 종래 광디스크의 헤더영역 검출방법을 보이기 위한 구성도이다.

4개의 광검출편(a,b,c,d)으로 구성되어 좌측의 두 광검출편으로 부터의 전기적 신호들의 합신호(PDl=a+d)와 우측의 두 광검출편으로 부터의 전기적신호들의 합신호(PDr=b+c)로 이루어진 광검출기(PD)와, 상기 광검출기(PD)의 PDl,PDr 합신호의 차신호를 검출하여 그 차신호를 트래킹에러신호(TE)로 출력하는 트래킹 에러검출기(1)와, 상기 트래킹 에러검출기(1)의 트래킹에러신호(TE)를 각각 비교하여 헤더검출신호(IP1,IP2)를 만드는 제 1, 제 2비교기(2,3)로 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 광검출기(PD)는 좌측의 두 광검출편(a,d)으로부터의전기적신호들의 합신호(PDl신호 = a+d)와 우측의 두 광검출편(b,c)으로부터의 전기적신호들의 합신호(PDr신호 = b+c)를 트래킹 에러검출기(1)로 출력하게 된다. 트래킹 에러검출기(1)는 PDl신호를 비반전단자(+)로, PDr신호를 반전단자(-)로 입력받아 이들의 차신호를 검출하여 그 차신호를 트래킹에러신호(TE)로서 출력한다.

상기 트래킹 에러검출기(1)로 부터 출력되는 트래킹에러신호(TE)는 제 1비교기(2)에 입력된 후 제 1기준레벨(Vref1)과 비교되고 그 결과 제 1헤더신호(IP1)가 출력되며, 상기 트래킹에러신호(TE)는 제 1비교기(3)에 입력되어 제 2기준레벨(Vref2)과 비교된 다음 제 2헤더신호(IP2)로 출력된다.

이러한, 제 1, 제 2헤더신호(IP1,IP2)에 따라 디스크 드라이버는 액츄에이터를 이용하여 대물렌즈(Objective Lens)를 좌우로(즉, 광디스크의 외부 또는 내주쪽으로) 이동시킴으로써 광빔을 신호트랙의 중심선(Tc)에 위치시킨다.

그러나, 종래에는 헤더 검출신호를 만들기 위해서 단순하게 트래킹에러신호를 두 개의 기준레벨(Vref1,Vref2)과 비교함에 있어, 트래킹 상태에 상관없이 기준레벨을 고정하여 비교하기 때문에 헤더 검출이 되지 않는 경우가 발생하며, 이의 보완을 위해서는 별도의 부가장치가 필요하게 된다.

즉, 픽업(P/U)이 트랙의 중심을 벗어난 상태(디 트랙상태)에 있는 도 1의 (b)(c)와 같은 상태일 때에는 헤더(H1) 또는 헤더(H2) 의 위치에서 트래킹에러신호 피크가 작아져 해당 기준레벨(Vref1,Vref2)의 검출범위를 벗어나게 됨으로써, 헤더영역을 정확하게 검출하지 못하게 된다.

또한, 디스크의 편차가 조금만 심해도 고정된 기준레벨(Vref1,Vref2) 때문에 트래킹에러신호(TE)의 헤더 부근 피크치가 기준레벨(Vref1,Vref2)의 검출범위를 쉽게 벗어나 버리는 문제가 있다.

따라서, 섹터의 헤더영역에서 검출되는 신호의 극성에 따라서 헤더영역을 뒤따르는 신호트랙이 랜드트랙인가 그루브 트랙인가를 검출하게 되는 데, 섹터의 헤더영역 신호를 정확히 검출하지 못할 경우, 랜드/그루브 판별을 할수없으므로 트랙서치등과 같이 헤더영역을 읽지 못하는 경우에는 랜드과 그루브를 판별하는 것이 곤란하다. 이로인해 랜드/그루브 판별정보가 없다면 해당트랙이 랜드 트랙인가 그루브 트랙인가를 제대로 판단할수 없으며, 트랙킹 신호의 극성을 제대로 제어할수 없게되어 정보의 정확한 기록/재생이 이루어 질수 없는 문제점이 도출되고있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 광검출기로부터 검출되는 광검출신호를 증폭하고 이 증폭된 신호에 디스크 편심이나 픽업 광학계의 틀어짐으로 인한 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 기준레벨과 비교하여 항상 헤더영역을 검출할 수 있도록 한 광디스크의 헤더영역 검출방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 일반적인 트래킹 서보 상태에 따른 트래킹에러신호 파형을 보이기 위한 도면.

도 2는 종래 광디스크의 헤더영역 검출방법을 보이기 위한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역을 검출하기 위한 실시예를 보인 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 도 3의 각 부 출력 파형도.

도 5는 디스크 편심에 의한 트래킹에러신호의 DC편차 발생파형과 이로 인한 상하 이동부근의 파형과 기준레벨과의 관계도.

도 6은 본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역 검출방법을 나타낸 플로우 챠트.

도 7은 본 발명에 따른 도 6의 기준레벨을 검출하기 위한 방법을 나타낸 플로우 챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,11,12,15...차동증폭기 2,3,13,14...비교기

16...저역통과필터(LPF) 17...마이컴

PD...광검출기 H1,H2...헤더

상기한 목적 달성을 위한, 본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역 검출방법은,

(a) 광검출기로 부터 검출된 광검출신호의 좌,우측 합신호를 강조하기 위해 좌,우 합신호를 교차하여 각각 차동 증폭하는 단계;

(b) 일정시간 동안 샘플링된 트래킹 에러신호의 DC편차에 대응하는 상,하 대칭의 가변 기준레벨을 출력하는 단계;

(c) 상기 단계에서 차동 증폭된 광검출신호 각각을 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 각 기준레벨과 비교하는 단계;

(d) 상기 비교결과에 따라 각 헤더신호를 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광검출신호의 좌,우측 합신호를 강조하기 위한 차동증폭 계수는 1보다 큰 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 기준레벨은, 트래킹에러신호를 로우패스 필터링하는 단계와, 상기 로우패스 필터링된 트래킹에러신호를 일정시간 동안 샘플링하는 단계와, 상기 샘플링된 트래킹에러신호의 DC편차로 부터 최대,최소, 평균값을 각각 검출하는 단계와, 상기 검출된 평균레벨을 중심으로 최대,최소 기준레벨을 가변하여 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역 검출방법을 보이기 위한 구성도이며, 도 4는 도 3의 각 부 파형도이고, 도 5는 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 각 기준레벨을 보인 도면이고, 도 6은 광디스크의 헤더영역 검출방법을 나타낸 플로우 챠트이고, 도 7은 광디스크의 헤더영역 검출방법에 있어, 트래킹에러신호의 기준레벨을 검출하기 위한 플로우 챠트이다.

도 3을 참조하면, 광검출기(PD)의 좌측 합신호(PDl)를 비반전단자로 입력받고 우측의 합신호(PDr)를 반전단자로 입력받아 차동증폭된 신호를 출력하는 제 1차동증폭기(11)와, 광검출기(PD)의 좌측 합신호(PD1)를 반전단자(-)로 입력받고 우측 합신호(PDr)를 비반전단자(+)로 입력받아 차동증폭된 신호를 출력하는 제 2차동증폭기(12)와, 상기 제 1차동증폭기(11)에 의해 차동증폭된 신호를 제 3기준레벨과 비교하여 제 1헤더신호를 출력하는 제 3비교기(13)와, 상기 제 2차동증폭기(12)에 의해 차동증폭된 신호를 제 3기준레벨과 비교하여 제 2헤더신호를 출력하는 제 4비교기(14)와, 광검출기(PD)의 PDl,PDr신호를 입력받아 그 차신호를 트래킹에러신호(TE)로 출력하는 트래킹에러검출기(15)와, 상기 트래킹 에러검출기(15)의 트래킹에러신호(TE)를 적분하는 저역통과 필터(LPF,16)와, 상기 저역통과 필터(16)의 적분된 신호를 입력받아 일정시간 동안 샘플링(Sampling)한 후 DC편차의 최대(MAX), 최소(MIN), 평균(Average)레벨을 저장하고 그 평균레벨을 중심으로 상,하대칭의 제 3,제 4기준레벨(Verf3,Vref4)을 제 3, 제 4비교기(13,14)로 출력하는 마이컴(17)을 포함한 구성이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 광디스크의 헤더영역 검출방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3 및 도 4를 참조하면, 광검출기(PD)의 좌측 합신호(PDl)와 우측 합신호(PDr)가 출력되면, 제 1 차동증폭기(11)는 PDl신호를 비반전단자(+)로 입력받고 PDr신호를 반전단자(-)로 입력받은 다음 이를 차동증폭하여 n(Va+Vd)신호로 차동증폭된 도 4의 (나)와 같은 파형으로 각각 출력한다.

그리고, 제 2차동증폭기(12)는 PDr신호를 비반전단자(+)로 입력받고 PDl신호를 반전단자(-)로 입력받은 다음 이를 차동증폭하여 차동증폭된 n(Vb+Vc)신호를 도 4의 (라)와 같은 파형으로 각각 출력하게 된다.

여기서, 제 1, 제 2차동증폭기(11)(12)의 차동증폭 계수 n는 1보다 큰 값으로을 가지며, 제 1차동증폭기(11)는 좌측의 합신호(Va+Vd) 만을 강조하고, 제 2차동증폭기(12)는 우측의 합신호(Vb+Vc) 만을 강조해 준다.

상기 제 1차동증폭기(11)로 부터 차동증폭된 n(Va+Vd)신호는 제 3비교기(13)로 입력되어 제 3기준레벨(Vref3)과 비교되어 제 1헤더신호(IP1)로 출력되며, 제 2차동증폭기(12)로 부터 차동증폭된 n(Vb+Vc)신호는 제 4비교기(14)로 입력되어 제 4기준레벨(Vref4)과 비교되어 제 2헤더신호(IP2)로 출력된다. 이때, 제 3, 제 4비교기(13,14)로 입력되는 제 3,제 4기준레벨(Vref3,Vref4)은 트래킹에러신호(TE)의 DC편차에 대응하는 레벨이다.

이를 위해서, 광검출기(PD)로 부터 검출되는 좌측 합신호(PDl)와 우측 합신호(PDr)는 트래킹에러검출기(15)에 입력된 후 두 신호의 차신호인 트래킹에러신호(TE)로 출력된다. 이때의 트래킹에러신호(TE)는 도 4의 (가)와 같이 트래킹 서보의 상태에 따라 각 파형(a)(b)(c)이 출력된다.

상기 트래킹에러검출기(15)로 부터 출력되는 트래킹에러신호(TE)는 저역통과필터(16)에 의해 적분되어 고주파성분이 제거되고, 이 적분된 신호는 마이컴(17)의 AD단자(Analog to Digital)를 통해 디지털신호로 변환입력된다. 이때의 마이컴(17)은 AD단자로 입력되는 신호를 일정시간(디스크회전주기 이상) 동안 샘플링하여 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 최대, 최소, 평균값을 구하여 저장한다.

이렇게 마이컴(17)에 저장된 DC편차의 파형은 디지크의 회전주기를 갖고 그 모양은 사인파형에 근사한 파형으로 검출되므로 그 중심이 되는 평균레벨을 도 5와 같이 상,하대칭(MAX, MIN)의 제 3,제 4기준레벨(Vref3,Vref4)를 각각 DA 1,2단자(Digital to Analog)로 출력한다.

상기와 같이 출력되는 제 3기준레벨(Vref3)은 평균레벨(Average)을 중심으로 최대값(MAX)을 가지는 값으로, 제 3비교기(13)의 제 3기준레벨(Vref3)로 입력되어 차동증폭된 n(Va+Vd)신호와 비교되어 도 4의 (나)와 같은 제 1헤더신호(IP1)가 각각 만들어 진다.

그리고, 제 4기준레벨(Vref4)은 평균레벨을 중심으로 최소(MIN)을 가지는 값으로 제 4비교기(14)의 제 4기준레벨(Vref4)로 입력되어 차동증폭된 n(Vb+Vc)신호와 비교되어 도 4의 (마)와 같은 제 2헤더신호(IP1)가 각각 출력된다.

이렇게 상,하 대칭의 사인 파형(S파형)을 가지는 디스크 편심에 의한 트래킹에러신호(TE)의 DC편차의 발생파형과 이로 인한 제 1,제 2헤더신호(IP1,IP2)의 상하 부근의 파형과 기준레벨(Vref3,Vref4)의 관계도는 도 5에 도시하였다.

도 6를 참조하여 광디스크의 헤더영역 검출방법에 대하여 상세하게 설명하면, 광검출기의 출력을 일정배(n>>1) 증폭하여 좌,우측 합신호인 n(Va+Vd), n(Vb+Vc)로 출력하고(S11), 일정시간 동안 샘플링된 트래킹 에러신호(TE)의 DC편차에 대응하는 상,하 대칭의 제 3, 제 4기준레벨(Vref3,Vref4)을 출력하게 된다(S12).

상기 단계에서 증폭된 좌측 합신호인 n(Va+Vd)를 상기 제 3기준레벨(Vref3)과 비교하고, 상기 증폭된 우측 합신호인 n(Vb+Vc)를 제 4기준레벨(Vref4)과 비교하게 된다(S13).

상기에서 증폭된 좌측 합신호와 제 3기준레벨(Vref1)의 비교결과에 의해 제 1헤더신호(IP1)가 출력되며, 상기에서 증폭된 우측 합신호와 제 4기준레벨(Vref2)의비교결과에 의해 제 2헤더신호(IP2)가 출력된다(S14).

여기서, 도 7을 참조하면, 제 3,제 4기준레벨(Vref3,Vref4)은 트래킹에러신호를 로우패스 필터링하고(S21), 이 로우패스 필터링된 신호는 트래킹에러신호(TE)로 디스크 회전주기 이상으로 샘플링하게 된다(S22).

상기 S22단계에서 샘플링되는 트래킹에러신호(TE)는 DC편차의 최대, 최소, 평균값이 구해지며 저장되며, 이렇게 저장되는 DC편차의 파형은 그 평균레벨(Average)을 중심으로 최대값(MAX)을 제 3기준레벨(Vref3)로, 최소값(MIN)을 제 4기준레벨(Vref4)로 각각 출력하게 된다(S24).

따라서, 트래킹 상태에 따라 픽업이 트랙의 중심을 벗어난 상태에 있더라도, 광검출신호의 좌,우측 합신호를 교차하여 차동증폭하고, 그 차동증폭된 신호에 트래킹 에러신호의 DC편차에 대응하는 가변 기준레벨로 비교하여 줌으로써, 헤더부근의 피크치(고역, 저역)를 항상 검출하여 트랙킹 신호의 극성을 제대로 제어하고 정보의 정확한 기록/재생이 이루어 진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 디스크 드라이버에서 필수적으로 검출되는 헤더의 위치를 광픽업 헤드 또는 트래킹 서버의 상태 즉, 트랙 및 틸트 서버 상태에 영향을 받지 않고 안정적으로 헤더 영역을 정확하게 검출하여 트래킹 서보의 추종 성능을 향상시켜 주는 효과가 있다.

Claims (3)

1. (a) 광검출기로 부터 검출된 광검출신호의 좌,우측 합신호를 강조하기 위해 좌,우 합신호를 교차하여 각각 차동 증폭하는 단계;

   (b) 일정시간 동안 샘플링된 트래킹 에러신호의 DC편차에 대응하는 상,하 대칭의 가변 기준레벨을 출력하는 단계;

   (c) 상기 단계에서 차동 증폭된 광검출신호 각각을 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 각 기준레벨과 비교하는 단계;

   (d) 상기 비교결과에 따라 각 헤더신호를 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광디스크의 헤더영역 검출방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광검출신호의 좌,우측 합신호를 강조하기 위한 차동증폭 계수는 1보다 큰 것을 특징으로 하는 광디스크의 헤더영역 검출방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 트래킹에러신호의 DC편차에 대응하는 기준레벨은, 트래킹에러신호를 로우패스 필터링하는 단계와, 상기 로우패스 필터링된 트래킹에러신호를 일정시간 동안 샘플링하는 단계와, 상기 샘플링된 트래킹에러신호의 DC편차로 부터 최대,최소, 평균값을 각각 검출하는 단계와, 상기 검출된 평균레벨을 중심으로 최대,최소 기준레벨을 가변하여 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광디스크의 헤더영역 검출방법.