KR20010076556A - 광기록재생기의 트래킹 제어방법 - Google Patents

광기록재생기의 트래킹 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 광기록재생기의 트래킹 제어방법은, 랜드/그루브 스위칭 위치를 검지하는 단계; 상기 랜드/그루브 스위칭 위치일 경우 일정시간 동안의 트래킹 에러신호를 저장하는 단계; 상기 저장된 트래킹 에러신호의 평균을 구하고, 상기의 평균값이 기 설정된 허용 트래킹 레벨 보다 큰 가를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과 허용 트래킹 평균 레벨이 클 경우에는 트랙센터의 방향 설정 및 트랙 센터를 보상하고, DC오프셋을 보정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
이 같은 본 발명에 의하면, 광헤드의 레디얼 방향으로의 물리적 움직임과 검출되는 트래킹 에러의 부호가 랜드/그루브에서 서로 반대이기 때문에 오프셋 값에 의해 달라지는 트랙 에러의 평균을 구하여 이를 보상하여 트래킹 제어가 가능하도록 함에 있다.

Description

광기록재생기의 트래킹 제어방법{Method for tracking control of optical writer and reader}
본 발명에 따른 광기록 재생기의 트래킹 제어방법은 특히, 랜드/그루브 구조를 갖는 광디스크의 트래킹시 광 헤드의 트랙 치우침을 판별하고 이를 조정하기 위한 트래킹 제어방법에 관한 것이다.
최근에 광기록/재생분야 또는 광자기 기록/재생분야에 있어 대용량의 요구가 증대되고 있다. 이에 따라 DVD-RAM(DigitalVersatile Disc - Random Access Memory ; 이하 'DVD-RAM'라 함) 등의 기록매체에서는 랜드(Land)과 그루브(Groove) 모두에 정보를 기록하는 소위 랜드/그루브 기록방식이 제안되고 있다.
도 1은 종래 일반적인 광기록재생기의 트래킹 제어장치를 보인 블럭 구성도이다.
도 1을 참조하면, 광디스크로 부터 반사된 레이저신호의 광량을 검출하는 광검출부(11)와, 상기 광검출부(11)로 부터 검출된 신호를 고주파신호로 증폭하는 RF(Radio Frequency)증폭기(12)와, 상기 고주파 증폭기(12)의 출력신호에 오프셋(offset δ)을 가산하여 트래킹 에러신호(TE)를 만드는 제 1가산기(13)와, 상기 트래킹 에러신호(TE)의 랜드/그루브 절환시 극성을 절환하고 절환된 신호에 따라 광픽업을 미세하게 이동시키는 엑츄에이터(15)를 제어하는 디지털 신호처리부(14)와, 상기 디지털 신호처리부(14)에 의해 출력되는 신호에 의해 광픽업을 이동시키는 엑츄에이터(Actuator, 15)와, 상기 엑츄에이터(15)의 출력과 디스크 편심(ε)를 더하여 요망하는 트랙(Xr)을 추종하도록 광픽업 헤드의 대물렌즈 위치(x)를 감산기(17)에 피드백시키는 제 2가산기(16)로 구성된다.
이러한, 광기록 재생기의 트래킹 제어장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광디스크의 편심(ε)과 엑츄에이터(15)의 출력이 제 2가산기(16)에서 더해진 후 감산기(17)에 피드백 되며, 이 피드백되는 신호(x)는 요망하는 트래킹 목표치(Xr)와 비교된다. 이때 광디스크로 부터 반사되는 광량은 광검출부(11)에서 전기적 신호로 검출되고, 이 전기적 신호는 RF증폭기(12)에서 고주파신호로 증폭된다. 그리고, 증폭된 고주파 신호는 제 1가산기(13)에서 오프셋(δ)이 더해진 후 트래킹에러신호(TE)가 만들어 진다.
여기서, 광디스크에서의 오프셋(δ)은 광픽업의 광검출부(Photo detector)(11)에 맺히는 신호(A,B,C,D)의 광량차, 사용하는 IC(마스터 혹은 슬리브)등에서 있을 수 있는 오프셋, 그리고 거친 트래킹 서보(sled servo: 광픽업을 내주에서 외주까지 보내기 위한 서보)의 추종성이 떨어질 경우 등의 원인으로 발생하게 된다. 이러한 오프셋(δ) 값 만큼 트래킹에러신호(TE)가 트랙중심(Tc)에서 오프셋되어 나타난다.
도 2의 (a)(b)는 오프셋(δ)에 대한 랜드/그루브에서의 트래킹에러신호 파형도이다. (a)와 같이 δ= 0인 경우 트래킹에러신호(TE)는 트랙센터(Tc)를 TEG(x),TEL(x)로 추종하며, (b)와 같이 δ≠0인 경우 트래킹에러신호(TE)는 오프셋 값 만큼 트랙센터(Tc)로 부터 이격되어 TEG(x)+δ,TEL(x)+δ으로 추종한다.
상기와 같은 트래킹에러신호(TE)를 입력받는 디지털 신호처리부(14)는 상기 트래킹에러신호(TE)의 부호(+,-)를 광헤드(1)가 추종하는 트랙의 랜드/그루브(L/G신호)에 따라 절환하고, 그 절환되는 트랙에러(em)에 의해 엑츄에이터(15)에 제어신호(u)를 출력하게 된다.
여기서, 디지털 신호처리부(14)는 부호절환부(14a)와 트래킹제어기(14b)로 구성되며, 부호절환부(14a)는 광헤드(1)가 추종하는 트랙이 랜드(L)인지, 그루브(G)인지에 따라 입력되는 L/G신호로 트래킹에러신호(TE)의 부호를 절환하여 트랙에러(em)를 출력하고, 트래킹제어기(14b)는 절환된 트랙에러(em)로 광디스크의 치우침량 및 기울임량 등을 판단하여 엑츄에이터(15)에 제어신호(u)를 출력하게 된다.
그리고, 엑츄에이터(15)는 제어신호(u)에 의해 오프셋을 제거하는 방향으로 이동하게 되며, 이때의 슬래드 서보(sled servo)가 트래킹 서보(tracking servo)의 직류 오프셋 성분을 엑츄에이터(15)의 구동전압으로 유출하여 슬래드 모터(motor)를 구동하여 픽업을 이동시킨다. 그리고, 제 2가산기(16)는 상기 엑츄에이터(15)의 출력과 디스크 편심신호(ε)를 더하여 요망하는 트랙(Xr)을 추종하도록 광헤드(1)의 대물렌즈 위치(x)를 감산기(17)에 피드백시켜 준다.
한편, 도 2에 도시된 바와같이, 부호절환부(14a)는 광헤드의 레이디얼(r) 방향으로의 물리적 움직임과 트랙방향(t)으로 검출되는 트래킹에러신호(TE)의 부호가 랜드/그루브에서 각각 180°위상 차이가 나므로, 랜드/그루브의 트랙이 억세스되는가에 따라 하나(랜드 or 그루브)를 기준으로 절환해 주게 된다. 또한, 트래킹 에러신호(TE)의 절환과 동시에 직류 오프셋(δ)의 부호가 반대로 작용하여 트래킹 치우침 상태가 서로 다른 신호로 트래킹제어기(14b)에 입력된다.
보다 상세하게 설명하면, 트래킹에러신호(TE)에 더해진 오프셋 값이 δoffset=0 인 시스템이라면, 광헤드(1)의 레이디얼 방향(r)으로의 트랙 에러(em)는 다음의 수학식 1을 만족하게 된다.
TEG= - TEL
여기서, TEG는 그루브 트랙에서의 트래킹에러신호이며, TEL는 랜드 트랙에서의 트래킹에러신호이다.
그리고, 오프셋 값이 영이 아닌 시스템(δoffset ≠0)이라면 광헤드(1)의 레이디얼 방향(r)으로의 움직임에 대하여 그루브(Groove)에서의 트랙에러(em)는 다음의 수학식 2를 만족한다.
em = TE = TEG+ δoffset
반면, 트랙의 랜드(land)를 추종하고 있을 경우에는 다음과 같은 트랙 에러(em)를 얻게 된다.
em = - TE = - ( TEGL+ δoffset)= TEG- δoffset
상기의 수학식 2,3에서 구해지는 트랙에러(em)를 입력받은 트래킹제어기(14b)는 엑츄에이터(15)를 구동하게 되는 데, 이때 트래킹제어기(14b)가 이상적으로 설계되어 있어 준비-상태 에러는 영("0")이라는 조건을 가지지만, 오프셋(δ)이 존재하기 때문에 준비 상태에서 대물렌즈가 실제 트랙센터로 부터 오프셋 되어 추종하고 있다.
이러한, 오프셋이 영이 아닌 시스템에서의 랜드/그루브 스위칭 상태에 대하여 도 3를 참조하면, 도 3의 (a)는 랜드/그루브(Land/Groove) 스위칭시 대물렌즈가 레이디얼 방향(r)으로 가로지를 때 트래킹에러신호(TE)의 변화를 보인 도면이고, (b)는 시간(t) 및 트랙에서의 대물렌즈의 이동을 보인 도면이며, (c)는 시간(t)에 대한 트랙에러 레벨을 보인 도면이다.
도 3의 (a)(b)와 같이 오프셋(δ,①)이 존재하는 경우 준비 상태에서의 대물렌즈가 실제 트랙 센터로 부터 오프셋(⑥)되어 추종하고 있으며, 그 오프셋 값을 완전히 제거하지 못한 경우 다음 랜드/그루브 절환시점에서의 스위칭시 2배의 오프셋(2δ,②)을 갖는 트랙에러(em)로 트래킹제어기(14b)에 입력된다.
이러한 트래킹 제어기(14b)는 트랙에러(em)를 제거하는 방향(②)(④)으로 엑츄에이터(15)에 제어신호(u)를 출력하며, 엑츄에이터(15)는 광픽업을 이동하게 되는 데, 이때 랜드/그루브 트랙에서의 대물렌즈 움직임은 오프셋(δ)에 해당하는 양만큼 트랙센터로 부터 반대 방향(⑦,⑧)으로 어긋나 이동하고 있으며(도 3의 b), 랜드/그루브 트랙에서의 스위칭시 과도현상으로 인해 광픽업의 대물렌즈 흔들림 현상(⑨)이 발생하게 된다(도 3의 c).
즉, 디지털 신호처리부(14)의 트래킹제어기(14b)에 입력되는 트래킹에러신호(TE)에 오프셋이 존재할 경우, 랜드/그루브 트랙의 스위칭시 2δ트랙에러(em)이 갑자가 발생하므로, 이로 인한 과도상태(⑨)가 발생한다.
한편, 도 4는 오프셋이 존재(δ≠0)하는 시스템에서의 트랙을 가로지르는 트래킹 에러신호(TE)가 비대칭(asymmetry)인 경우로서, 랜드/그루브 스위칭시 도 3과 같은 2δ에 해당하는 트랙에러(em)가 발생하며(도 4의 a,c), 이로 인한 과도현상으로 대물렌즈의 흔들림 현상이 발생하게 된다(도 4의 b).
이와같이, 종래에는 트랙의 랜드에서 그루브 또는 그루브에서 랜드로 절환할 때, 트랙센터(Tc)를 중심으로 추종위치(①→②)가 바뀌게 되므로 절환 직후 순간적인 과도응답이 발생하게 되며, 랜드/그루브 스위칭시 과도 현상으로 인해 대물렌즈 흔들림 현상(도 3의 ⑦,⑧)이 있다.
또한, 오프셋값을 완전히 제거하지 못한 상태에서 다음의 랜드/그루브 스위칭시 2배의 오프셋 값이 존재하기 때문에 그 오프셋 값에 해당하는 트랙에러가 발생하게 되는 문제가 있으며, 이 오프셋 값을 제거하지 못할 경우 트래킹 서보계에 영향을 주는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 트랙의랜드/그루브 스위칭시 나타나는 과동응답으로부터 트래킹 치우침의 존재 여부를 판별하여 그 과도응답이 사라지도록 오프셋 량을 임의로 조절하거나 제어시 자동 조정함으로써, 트래킹 치우침을 방지할 수 있도록 한 광기록재생기의 트래킹 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 일반적인 광기록재생기의 트래킹 제어장치를 보인 블럭 구성도.
도 2는 오프셋 값에 대한 랜드/그루브에서의 트랙 에러 상태도로서, (a)는 오프셋 값이 영인 상태이며, (b)는 오프셋 갑이 영이 아닌 상태를 보인 도면.
도 3은 종래 광기록 재생기의 트래킹 제어방법을 보이기 위한 파형도로서, 오프셋 값이 영이 아닌 시스템에서의 랜드/그루브 스위칭 상태도.
도 4는 종래 광기록재생기의 트래킹 제어방법을 보이기 위한 파형도로서, 오프셋 값이 영이 아닌 시스템에서의 트래킹에러신호가 비대칭한 경우 랜드/그루브 스위칭 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 광기록재생기의 트래킹 제어방법을 나타낸 플로우 챠트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11...광검출부 12...RF증폭기
13...제 1가산기 14...디지털 신호처리부
14a...부호절환부 14b...트래킹제어기
15...엑츄에이터 16...제 2가산기
17...감산기
상기한 목적 달성을 위한, 본 발명에 따른 광기록재생기의 트래킹 제어방법은,
광디스크의 랜드/그루브 스위칭 위치를 검지하는 단계;
상기 랜드/그루브 스위칭 위치일 경우 일정시간 동안의 트래킹 에러 값을 저장하는 단계; 및
상기 저장된 트래킹 에러값의 평균을 구하여 해당하는 횟수가 되면 이의 평균값이 기 설정된 허용 트래킹 레벨 보다 큰 가를 판단하여 그 판단결과 트래킹 평균 레벨이 클 경우에는 트랙센터의 방향 설정 및 트랙센터를 보상하고, DC오프셋을 보정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 트래킹 에러신호는 적어도 1회 이상 측정하여 이의 평균값으로 허용 트래킹 레벨 보다 큰 가를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 트래킹 에러신호 값은 트랙 서보가 정상 동작중에도 랜드/그루브 스위칭 위치에서 적응적으로 검출하여 DC 오프셋을 보상하여 줄 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명에 따른광기록재생기의 트래킹 제어방법을 보인 플로우 챠트로서, 도 1내지 도 4을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5를 참조하면, 트래킹 원인으로 발생하는 오프셋을 제거하기 위해 트래킹에러신호(TE)의 흔들림 측정시간(△T)과 허용 트래킹에러 레벨(△TEs)을 설정하고 트래킹 서보를 구동하여 그 트래킹 서보가 정상적으로 동작하는 지를 체크하게 된다.
이후, 트래킹 서보가 정상적으로 동작할 경우, 트래킹제어기(도 1의 14b)는 트랙의 랜드/그루브 스위칭 위치정보를 광헤드(1)로 부터 인식하게 된다. 이러한 랜드/그루브 스위칭 위치 정보를 이용하여 그 스위칭 직후 일정시간 동안 트랙에러 레벨(△TEm)을 저장하게 된다. 그리고, 상기 저장된 트랙에러 레벨(△TEm)에 대한 평균(AVG_△TEm)을 구한다.
이러한 랜드/그루브 트랙에서의 스위칭 직후 일정시간 동안의 트랙에러 값을 기 설정된 횟수(N) 만큼 각각의 트랙에러 레벨에 대한 평균값(AVG_△TEm)을 구한다.
상기에서 검출되는 트랙에러(em)의 평균값(AVG_△TEm)에 대한 절대값을 기 설정된 허용 트랙에러 레벨(△TEs)과 비교하여 허용 트랙에러 레벨 보다 클 경우에는 직류 오프셋(δ)을 보정하고, 트랙센터 방향을 설정해 주며, 트랙센터로 보상하게 된다.
이를 상세하게 설명하면, δoffset이 존재할 경우에는 반드시 랜드에서 그루브또는 그루브에서 랜드로 절환할 때, 트랙센터를 중심으로 추종위치가 바뀌게 되므로 절환 직후 순간적인 과도응답이 나타난다. 이러한 과도응답으로 부터 트래킹 치우침을 판별하고, 과도응답이 사라지도록 오프셋 량을 임의로 조절하거나, 제어시 자동 조정함으로써 트래킹 치우침을 방지할 수 있다. 이는 트래킹 서보의 타켓을 절환되는 트랙에러 센터로 부터 반대방향으로 해당량 만큼 오프셋(도 3의 ②→③,④→⑤ )시켜 주어 오프셋을 소거시키게 된다.
또한, 과도응답이 발생할 때의 트랙에러 흔들림 량(도 3의 c, 도 4의 c) 및 트래킹제어기 출력(u)의 흔들림 량을 이용하여 트랙센터로 부터 어긋난 량 및 방향을 검출함으로써, 오프셋을 제거 및 트래킹 에러의 흔들림 량을 보정해 준다.
그리고, 트랙에러의 피크에서 피크까지의 중심이 실제 트랙 센터가 아닌 경우(asymmetry)에도 랜드/그루브 절환시점에서 나타나는 과도 특성으로부터 트랙 치우침 여부를 판별하고 조정하는 것이 가능하게 된다.
상기와 같은 트래킹 제어방법에서의 오프셋 보상은 상술한 바와같이 시스템 초기시에 적용할 수 도 있고, 정상적인 동작중에도 이를 적응적으로 적용하여 옵셋이 보상된 트래킹 수행이 가능하도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록재생기의 트래킹 제어방법은, 정확한 실제 트랙센터를 검출하여 트래킹 제어를 수행하여 L/G 절환시 트래킹 에러 흔들림으로 인한 트래킹 서보의 불안정 요소를 해결하는 한편, 정상적인 서보 중에도 적응적으로 보상을 행함으로써 슬래드 부하 변동을 인한 거친 트래킹서보의 추종성에 대응하기 위한 트랙 서보를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 랜드/그루브 스위칭 위치를 검지하는 단계;
    상기 랜드/그루브 스위칭 위치일 경우 일정시간 동안의 트래킹 에러신호를 저장하는 단계;
    상기 저장된 트래킹에러신호의 평균을 구하고, 상기의 평균값이 기 설정된 허용 트래킹 레벨 보다 큰 가를 판단하는 단계; 및
    상기 판단결과 허용 트래킹 평균 레벨이 클 경우에는 트랙센터의 방향 설정 및 트랙 센터를 보상하고, DC오프셋을 보정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광기록재생기의 트래킹 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트래킹 에러신호는 적어도 1회 이상 측정하여 이의 평균값으로 허용 트래킹 레벨 보다 큰 가를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록재생기의 트래킹 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 트래킹 에러신호 값은 트랙 서보가 정상 동작중에도 랜드/그루브 스위칭 위치에서 적응적으로 검출하여 DC 오프셋을 보상하여 줄 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 광기록재생기의 트래킹 제어방법.
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