KR20010069133A - 광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 광디스크의 회전시의 편심(偏心)량을 검출하는 광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정방법은, 트래킹 서보의 활성화 상태에서, 광디스크를 회전구동시키는 제 1단계; 상기 제 1단계로 부터 출력되는 트래킹 에러신호의 센터값을 검출하여 이를 기준값으로 설정하는 제 2단계; 및 상기 기준값 설정 직후 출력되는 상기 트래킹 에러신호와 상기 설정된 기준값을 비교하여 이로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 제 3단계를 포함하여 이루어져, 트래킹 서보동작이 온된 실제 재생과 동일상태에서 편심량을 측정하므로 광디스크의 편심량을 보다 더 정확히 측정할 수 있고, 이에 따라 포커싱 게인 및 트래킹 게인을 그 편심량에 맞게 가변조정하므로 트랙의 미끄러짐 현상(slip 현상)을 방지할 수 있으며, 더불어 광디스크의 고배속 제어시에도 편심량에 따라 정확한 배속조정이 이루어지므로 영상의 단절이나 순간적인 음(音) 단절현상 없이, 정상적인 재생이 이루어지게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법{An apparatus and method for measuring a radial vibration of an optical disc}
본 발명은 광디스크의 회전시의 편심(偏心)량을 검출하는 광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 광디스크 제조공정 상의 오류 또는, 클램핑 동작상의 오류 등에 의해 대부분의 광디스크에는 크든 작든 소정의 편심이 있으며, 편심이 큰 경우에는 정확한 포커싱 동작 및 트랙킹 동작이 곤란하기 때문에, 고배속 재생동작시 정상적인 재생동작 수행이 불가능하게 되는 문제점이 있었다.
도1은 이와 같은 광디스크의 편심 보상을 위한 종래의 광디스크 구동장치(Driver)의 구성을 도시한 것으로서, 광디스크(10) 상의 기록데이터를 독출하는 광픽업(20); 상기 광픽업(20)에서 검출되는 신호를 여파정형화시켜 이진신호로 출력하는 R/F부(30); 상기 광픽업(20)의 트래킹 에러(T.E) 및 포커스 에러(F.E)신호와 광디스크(10)의 회전속도로 부터 상기 드라이브부(50)의 구동을 제어하는 서보부(40); 상기 광픽업(20)을 수평으로 이동시키는 슬레드모터(21); 상기 서보부(40)로 부터 출력되는 제어신호에 따라 상기 광디스크(10)를 회전시키는 스핀들모터(11); 상기 슬레드모터(21) 및 스핀들모터(11)를 구동시키는 드라이버(50); 상기 이진신호에 위상동기된 자체클럭으로 상기 이진신호를 원래의데이터로 복원하고, 또한 입력되는 트래킹 에러신호에 근거하여, 상기 광픽업(20)의 트랙횡단에 따른 펄스신호(Cout)를 생성출력하는 디지털 신호처리부(60); 및 상기 디지털 신호처리부(60)로 부터 생성출력되는 상기 펄스신호(Cout)를 계속적으로 계수하여, 이로 부터 상기 광디스크(10)의 회전속도를 가변제어하는 마이컴(70)을 포함하여 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되는 광디스크 구동장치에서는, 먼저 드라이버에 구비된 트레이(Tray)(미도시)에 광디스크(10)가 삽입안착되어 초기화되면, 상기 마이컴(70)은 상기 서보부(40)와 드라이브부(50)를 통해 상기 스핀들 모터(11)에 구동전압을 인가하여 상기 광디스크(10)를 CLV(Constant Linear Velocity)상태로 회전구동시킨다.
이와 같은 동작상태에서, 상기 마이컴(70)은 상기 광픽업(20)의 액츄에이터 내에 구비된 대물렌즈의 위치를 가변제어하는 포커싱(Focusing) 서보동작과, 트랙킹(Tracking) 서보동작 중, 상기 트래킹 서보동작을 일시 중단시키고, 이 상태에서 상기 광디스크(10)의 회전구동에 따른 편심량을 검출하는데, 이를 위해 상기 디지털 신호처리부(60)는 상기 광픽업(20)으로 부터 출력되는 트래킹 에러신호(TE)로 부터 상기 광픽업(20)의 상기 광디스크(10) 상의 트랙횡단에 따른 펄스신호(Cout)를 생성하여 이를 상기 마이컴(70)으로 출력하게 되는데, 상기 펄스신호(Cout)는 도2에 도시된 바와 같이, 상기 광픽업(20)의 대물렌즈가 트래킹의 위상이 반전되는(도2의A부분) 광디스크(10) 상의 영역에 위치하고 있을 때 생성 출력된다.
상기 마이컴(70)은 상기 디지털 신호처리부(60)로 부터 생성출력되는 상기 펄스신호(Cout)를 소정시간 동안 계수하고, 상기 소정시간 동안 계수된 펄스신호의 갯수와 그동안의 디스크 회전수로 부터 상기 광디스크(10)의 편심량을 검출하여 이에 대해 예정된 적정 보상동작을 수행하게 된다.
그러나, 상기와 같이 이루어지는 종래의 광디스크의 편심량 측정방법에 있어서는, 전술한 바와 같이 소정시간 동안의 광픽업의 트랙횡단에 따른 펄스신호(Cout)의 갯수로 부터 광디스크의 편심량을 검출하였으나, 소정시간 동안의 펄스신호(Cout)는, 대물렌즈가 광축에서 바이어스되어 있는 정도에 따라 달리 계수될 수 있다. 특히 대물렌즈가 광축의 중심에서 크게 틀어져 고정되어 있는 경우에는 검출되는 트랙 횡단의 오차가 더 크게 발생할 수 있어, 이와 같은 방법에 의해서는 정확한 편심량의 검출 및 이에 근거한 정확한 보상동작이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 광디스크의 편심량을 정확하게 검출하여 이에 대해 보상이 이루어지도록 하는 광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
도1은 광디스크의 편심 보상을 위한 종래의 광디스크 구동장치(Driver)의 구성을 도시한 것이고,
도2는 광디스크의 회전구동에 따라 광픽업이 출력하는 트래킹 에러신호 및 이에 근거하여 디지털 신호처리부(DSP)가 생성출력하는 펄스신호(Cout)의 형태를 도시한 것이고,
도3은 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정장치가 구현된 광디스크 구동장치의 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것이고,
도4는 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것이고,
도5a 및 도5b는 광디스크의 회전구동에 따라 광픽업이 출력하는 트래킹 에러신호의 형태를 도시한 것이고,
도6은 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정방법의 다른 일 실시예의 흐름을 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 광디스크 11 : 스핀들모터
20 : 광픽업 21 : 슬레드모터
30 : R/F 40 : 서보부
50 : 드라이버부 60,61 : 디지털 신호처리부
70,71 : 마이컴 80 : 저역필터
81 : A/D 변환기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정장치는, 광디스크를 회전구동시키는 구동수단; 상기 광디스크 상의 기록신호를 검출하는 독출수단; 상기 회전구동되는 광디스크에 대해 상기 독출수단의 포커싱 및 트래킹 서보를 수행하는 서보수단; 및 상기 독출수단에 대한 상기 서보수단의 서보동작이 모든 활성화된 상태에서, 트래킹 에러신호의 크기를 검출하여 이로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것에 특징이 있는 것이며,
또한, 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정방법은, 트래킹 서보의 활성화 상태에서, 광디스크를 회전구동시키는 제 1단계; 상기 제 1단계로 부터 출력되는 트래킹 에러신호의 센터값을 검출하여 이를 기준값으로 설정하는 제 2단계; 및 상기 기준값 설정 직후 출력되는 상기 트래킹 에러신호와 상기 설정된 기준값을 비교하여 이로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정장치가 구현된 광디스크 구동장치의 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것으로서, 상기 광픽업(20)의 포토 다이오드(PD)로 부터 출력되는 트래킹 에러신호를 대역여파시키는 저역필터(LPF)(80); 및 상기 저역필터(80)로 부터 출력되는 트래킹 에러신호를 디지털 변환하는 A/D 변환기(81)를 더 포함하여 구성되고, 상기 이진신호에 위상동기된 자체클럭으로 상기 이진신호를 원래의 데이터로 복원하는 디지털신호 처리부(61)와 상기 A/D 변환기(81)의 변환값으로 부터 상기 광디스크(10)의 편심량을 측정하는 마이컴(71)의 동작이 상이할 뿐, 그외에는 전술한 도1의 구성과 모두 동일하다.
도4는 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 이하에서는 도3의 구성을 참조하여 본 발명에 따른 도4의 측정방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 광디스크 구동장치에의 광디스크(10) 삽입안착에 따라(S10), 상기 광디스크(10)가 전술한 바와 같이 CLV(Constant Linear Velocity)상태로 초기 회전구동되고 있는 상태에서, 이와 함께 상기 마이컴(71)은 상기 광픽업(20)의 액츄에이터 내에 구비된 대물렌즈의 위치를 가변제어하는 포커싱(Focusing) 서보동작과, 트랙킹(Tracking) 서보동작이 모두 온(ON)상태가 되도록 한다(S11). 이에 따라 상기 광픽업(20)의 대물렌즈는 상기 광디스크(10)와의 거리변화를 추종하게 되고, 또한 상기 대물렌즈의 중심은 상기 광디스크(10) 상의 트랙을 추종하는 상태가 된다.
이와 같은 동작상태에서, 상기 광픽업(20)은 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이 트래킹 에러신호를 출력하고, 상기 저역필터(80)는 상기 출력되는 트래킹 에러신호를 저역여파하여 고주파노이즈를 제거한 신호를 출력하며, 상기 A/D 변환기(81)는 상기 광디스크(10)가 회전하는 동안의 트래킹 에러신호를 샘플링하여 상기 마이컴(71)으로 디지털 값을 출력한다. 이에 따라 상기 마이컴(71)은 입력되는 디지털 값으로 부터 상기 트래킹 에러신호의 센터값을 검출하여 이를 기준값으로 설정하는데(S12), 상기 기준값 설정구간은 도5a 및 도5b에서의 A와 C구간으로서 삽입된 광디스크(10)의 1회전 구간이 된다.
이와 같이 기준값이 설정되면, 상기 마이컴(71)은 상기 기준값 설정직후 연이어서, 즉 도5a 및 도5b에서의 다음 1회전 구간인 B와 D구간에서 상기 A/D 변환기(81)로 부터 출력되는 디지털 값을 수신하여, 상기 수신된 디지털 값 및 상기 설정된 기준값을 비교하여 편심량을 측정한다. 즉 마이컴(71)은 상기 수신된 디지털 값 중 최대값과 최소값이 상기 설정된 기준값으로 부터 +, -방향으로 얼마만큼 치우쳐졌는지를 검출하여 이로 부터 편심량을 측정하게 된다.
즉, 상기와 같은 동작으로 대물렌즈가 치우친 상태에서도 정확한 대물렌즈의 중심위치를 구할 수 있으며 A, C구간 바로 다음의 B, D구간에서 실제의 편심량을 측정하므로 대물렌즈의 치우친 양에 상관없이 정확히 편심량을 측정할 수 있게 된다.
상기 마이컴(71)은 이와 같이 측정된 편심량을 내부 메모리(도면 미도시)에 저장하고(S13), 편심량 측정이 완료되면 상기 마이컴(71)의 제어하에 상기 R/F부(30)는 상기 광픽업(20)이 검출한 고주파신호를 여파정형화하고 상기 디지털 신호처리부(61)는 상기 R/F부(30)로 부터 입력되는 고주파신호를 디지털 신호처리하여 출력함으로써 재생동작이 수행된다.
상기와 같은 재생동작 수행중에, 상기 광디스크(10)에 대한 고배속, 예를 들어 48배속으로 제어시(S20) 상기 마이컴(71)은 기 저장된 편심량에 근거하여 보상동작을 수행하는데(S21), 이를 위해 상기 마이컴(71)은 기 저장되어 있는 편심량을 확인하여 편심량이 허용범위를 초과하는 경우에는 상기 광디스크(10)가 도5b에서와 같이 편심이 큰 디스크이므로, 상기 광디스크(10)의 재생배속을 48배속이 아닌 이보다 낮은 배속, 예를 들어 40배속으로 회전구동하거나, 또는 상기 광디스크(10)를 48배속으로 고배속 제어하되, 동시에 상기 서보부(40)의 포커싱 및 트래킹 서보게인을 가변설정, 즉 정상상태 보다 높게 설정함으로써, 상기 광픽업(20)이 상기 광디스크(10) 상의 트랙을 잘 추종하면서 정상적인 재생이 이루어지도록 한다.
만약, 상기 저장된 편심량이 허용범위 보다 작은 경우에는 상기 광디스크(10)가 도5a에서와 같이 편심이 작은 디스크이므로, 상기 마이컴(71)은 상기 광디스크(10)를 48배속으로 고배속 제어함과 동시에, 상기 서보부(40)의 포커싱 및 트래킹 서보게인을 정상상태를 유지하도록 설정함으로써, 상기 광픽업(20)의 포커스 발진없이 정상재생이 이루어지도록 한다.
도6은 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정방법의 다른 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 광디스크(10)가 삽입안착되어(S30) 전술한 바와 같이 포커싱 서보동작과 트랙킹(Tracking) 서보동작이 모두 온(ON)된 동작상태에서(S31), 상기 마이컴(71)은 상기 광디스크(10)의 1회전 동안의 트래킹 에러신호의 저역성분에 대한 디지털 값을 상기 A/D 변환기(81)로 부터 수신하여 이로 부터 상기 트래킹 에러신호의 진폭크기를 검출한다(S32).
상기 마이컴(71)은 상기 검출된 진폭크기로 부터 편심량을 측정한 뒤 이를 자체적으로 저장하고(S33), 추후 전술한 바와 같이 상기 광디스크(10)에 대한 고배속 재생동작 수행시에 이용함으로써 편심디스크에 대해서 정상 재생동작이 이루어지도록 한다(S40 ∼ S42)).
상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 광디스크의 편심량 측정장치 및 측정방법은, 트래킹 서보동작이 온된 실제 재생과 동일상태에서 편심량을 측정하므로 광디스크의 편심량을 보다 더 정확히 측정할 수 있고, 이에 따라 포커싱 게인 및 트래킹 게인을 그 편심량에 맞게 가변조정하므로 트랙의 미끄러짐 현상(slip 현상)을 방지할 수 있으며, 더불어 광디스크의 고배속 제어시에도 편심량에 따라 정확한 배속조정이 이루어지므로 영상의 단절이나 순간적인 음(音) 단절현상 없이, 정상적인 재생이 이루어지게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (8)

  1. 광디스크 재생방법에 있어서,
    트래킹 서보의 활성화 상태에서, 광디스크를 회전구동시키는 제 1단계;
    상기 제 1단계로 부터 출력되는 트래킹 에러신호의 센터값을 검출하여 이를 기준값으로 설정하는 제 2단계; 및
    상기 기준값 설정 직후 출력되는 상기 트래킹 에러신호와 상기 설정된 기준값을 비교하여 이로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 광디스크의 편심량 측정방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계는, 상기 기준값 설정 직후 출력되는 상기 트래킹 에러신호의 상기 기준값으로 부터의 + 및 -방향으로의 치우침 정도를 검출하여 이로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 편심량 측정방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광디스크의 고배속 제어시, 상기 측정된 편심량에 근거하여 상기 광디스크에 대해 보상동작을 수행하는 제 4단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크의 편심량 측정방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 4단계의 보상동작은, 상기 측정된 편심량에 근거하여 서보계의 동작특성을 가변설정하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 편심량 측정방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 서보계의 동작특성 가변설정은, 상기 측정된 편심량에 근거하여 트래킹 서보의 게인을 가변설정하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 편심량 측정방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제 4단계의 보상동작은, 상기 측정된 편심량에 근거하여 상기 광디스크의 배속을 상기 고배속 보다 낮은 배속으로 제어하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 편심량 측정방법.
  7. 광디스크 재생방법에 있어서,
    트래킹 서보의 활성화 상태에서, 광디스크를 회전구동시키는 제 1단계;
    상기 광디스크의 회전구동에 따라 출력되는 트래킹 에러신호의 크기를 검출하는 제 2단계; 및
    상기 검출된 신호크기로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 광디스크의 편심량 측정방법.
  8. 광디스크를 회전구동시키는 구동수단;
    상기 광디스크 상의 기록신호를 검출하는 독출수단;
    상기 회전구동되는 광디스크에 대해 상기 독출수단의 포커싱 및 트래킹 서보를 수행하는 서보수단; 및
    상기 독출수단에 대한 상기 서보수단의 서보동작이 모든 활성화된 상태에서, 트래킹 에러신호의 크기를 검출하여 이로 부터 상기 광디스크의 편심량을 측정하는 제어수단을 포함하여 구성되는 광디스크의 편심량 측정장치.
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