KR20030022009A - 광 디스크장치 - Google Patents

Abstract

기록가능한 광 디스크장치에 있어서, 기록시의 트랙킹 오프셋을 최적화하는 것을 과제로 한다. 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 의해 재생 RF 신호로부터 트랙킹 에러신호를 생성하고 서보회로(60)에 공급하여, 트랙킹을 제어한다. 오프셋 부여회로(58)는, 기록시의 LD 구동전류값을 모니터하고, 이 구동전류값에 근거하여 기록시의 오프셋을 결정하여, 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 공급한다. 기록시의 오프셋은, 구동전류에 비례하는 것으로서 결정된다.

Description

광 디스크장치{OPTICAL DISK DEVICE}

본 발명은 광 디스크장치, 특히 기록가능한 광 디스크장치에 있어서의 트랙킹 제어에 관한 것이다.

종래부터, CD-R 등의 기록가능한 광 디스크장치에서는, 광 디스크에 레이저광을 조사하고, 그것의 반사광으로부터 트랙킹 에러신호를 생성하여, 이것에 근거하여 트랙킹 제어하면서 데이터의 기록재생을 행하고 있다. 재생시에는 재생파워의 레이저광이 조사되기 때문에, 소정의 타이밍으로 반사광을 샘플링하여 트랙킹 에러신호를 생성하고, 기록시에는 기록파워와 재생파워가 교대로 출현하기 때문에, 재생파워의 타이밍으로 반사광을 샘플링하여 트랙킹 에러신호를 생성하고 있다. 이때, CD-RW 등의 고쳐쓰기 가능한 광 디스크장치에서는, 기록시에는 소거파워, 기록파워, 재생파워가 교대로 출현하기 때문에, 소거파워의 타이밍으로 반사광을 샘플링하여 트랙킹 에러신호를 생성하고 있다. 트랙킹 에러신호는, 예를 들면 차동 푸시풀(DPP)법에 의해 생성할 수 있다.

도 4에는, DPP법에 있어서 광 디스크 상에 메인 빔 및 2개의 서브빔을 조사한 경우의 트랙과 광 스폿의 관계가 도시되어 있다. 중앙의 메인 빔(100)에 대해, 2개의 서브빔(102, 104)이 메인 빔(100)을 사이에 끼우도록 배치된다. 메인 빔(100)과 서브빔 102, 또는 메인 빔(100)과 서브빔 104는 각각 트랙 피치의 절반 만큼 반경방향으로 어긋나 배치된다. 도면에서는, 온 트랙의 상태가 도시되어 있는데, 이때에는 메인 빔(100)은 트랙 n 위에 위치하고, 서브빔 102는 트랙 n과 트랙 n+1의 중간, 서브빔 104는 트랙 n과 트랙 n-1의 중간에 위치한다. 메인 빔(100)의 위상을 기준으로 하면, 서브빔 102 및 서브빔 104의 위상은 각각 -180° 및 +180°씩 어긋나 있다. 이때, 도면에 있어서, 각 빔의 스폿은 반경방향으로 2개로 분할되어 있지만, 이것은 각 빔의 광 디스크로부터의 반사광을 수광하여 전기신호로 변환하는 2분할 검출기의 구성에 대응시킨 것이다.

도 5에는, DPP법에 의한 트랙킹 에러신호 생성회로의 구성이 도시되어 있다. 메인 빔(100)에 대응하는 2분할 검출기(메인 검출기)(10)로부터의 2개의 신호(도면 중 P 신호 및 N 신호)는 차분기 16으로 공급되어, 메인 빔(100)에 대응하는 푸시풀 신호(메인 푸시풀 신호)로서 출력된다. 메인 푸시풀 신호(메인 PP 신호)는, 차분기 24로 공급된다.

한편, 서브빔 102에 대응하는 2분할 검출기(제 1 서브 검출기)(12)로부터의 2개의 신호는 차분기 18로 공급되어, 서브빔 102(제 1 서브빔)에 대응하는 푸시풀 신호(제 1 서브 푸시풀 신호)로서 출력된다. 또한, 서브빔 104에 대응하는 2분할 검출기(제 2 서브 검출기)(14)로부터의 2개의 신호는 차분기 20에 공급되어, 서브빔 104(제 2 서브빔)에 대응하는 푸시풀 신호(제 2 서브 푸시풀 신호)로서 출력된다. 제 1 서브 푸시풀 신호(제 1 서브 PP 신호) 및 제 2 서브 푸시풀 신호(제 2 서브 PP 신호)는 함께 가산기 22에 공급된다. 가산기 22에서는, 2개의 서브 PP 신호의 합을 산출하고, 그후, 증폭기(23)에서 K/2배로 증폭되고, 메인 빔과 서브빔에서 이득을 갖추어, 차분기 24로 출력된다. 여기서, K는 메인 빔과 서브빔의 광량비를 표시하며, 메인 빔 : 서브빔 = 10:11로 하면, K= 10/11이 된다.

따라서, 차분기 24에는 메인 PP 신호 및 서브 PP 신호가 공급되게 되며, 차분기 24에서는 양 신호의 차이를 연산한다. 즉, 차분기 24로부터의 출력신호(DPP 신호)는,

[수학식 1]

DPP 신호 = 메인 PP 신호 - K/2·(제 1 서브 PP 신호 + 제 2 서브 PP 신호)

로 주어진다. 광 디스크의 반경방향의 기울기나 대물렌즈의 시프트에 의해 생기는 미소 오프셋은 각 PP 신호에 동일하게 포함되어 있기 때문에, 이들의 차이를 연산함으로써 제거된다.

이상과 같이 하여 DPP 신호가 생성된 후, 소정의 오프셋 신호가 가산기 26에서 가산되고, 증폭된 후에 트랙킹 에러신호로서 도시하지 않은 서보회로에 공급된다.

그렇지만, 레이저 다이오드(LD)에서 출사되는 레이저광의 광축은 파워(더욱 상세하게는 온도)에 의해 변동하며, 이 광축의 어긋남에 기인하여 광 디스크에 조사되는 레이저광의 스폿 위치도 재생시와 기록시에 어긋나기 때문에, 고정적인 오프셋 신호를 가산하는 구성에서는, 기록시에 있어서 정확히 트랙킹할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

물론, 재생시의 오프셋 신호 및 기록시의 오프셋 신호를 각각 준비하여, 재생시에는 재생용 오프셋 신호를 가산하고, 기록시에는 기록용 오프셋 신호로 전환하여 DPP 신호에 가산하는 것도 생각할 수 있지만, 기록시에 있어서도 LD의 온도는 일정하지 않고 변동할 수 있기 때문에, 고정적인 오프셋 신호를 사용한 것으로는 충분한 개선으로는 되지 않는 문제가 있다.

더구나, 재생파워의 타이밍으로 샘플링하여 얻어진 DPP 신호에 고정적인 기록용 오프셋 신호를 가산하는 것이 아니라, 재생파워의 타이밍으로 샘플링하여 DPP 신호를 얻는 동시에, 기록파워의 타이밍으로 샘플링하여 DPP 신호를 얻고, 양 신호의 차이로부터 기록시의 오프셋 신호를 리얼타임으로 생성하는 것도 생각할 수 있다. 즉, 메인 빔과 서브빔을 조사하여 데이터의 기록 및 트랙킹을 행할 때에, 트랙킹 제어용의 서브빔에 대해 재생파워의 타이밍으로 그 귀환광을 샘플링하여 푸시풀(PP) 신호를 얻는 동시에, 기록파워의 타이밍으로 그 귀환광을 샘플링하여 PP 신호를 얻고, 양 신호의 차이로부터 기록시의 오프셋 신호를 리얼타임으로 생성하는 것도 가능하지만, 회로 규모가 비교적 커져 버린다.

본 발명은, 상기 종래기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그것의 목적은, 비교적 간단한 구성으로 기록시에 있어서도 고정밀도의 트랙킹이 가능한 광 디스크장치를 제공함에 있다.

도 1은 실시예에 관한 광 디스크장치의 구성블록도이다.

도 2는 구동전류와 오프셋값과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 3은 서미스터의 단자 전압과 오프셋값과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 DPP의 레이저 스폿 설명도이다.

도 5는 DPP의 회로구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

40: 광 디스크42: 광 픽업

50: 트랙킹 에러신호 생성회로

56: 샘플링 펄스 생성회로58: 오프셋 부여회로

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 광 디스크에 기록파워의 레이저광을 조사하여 데이터를 기록하고, 재생파워의 레이저광을 조사하여 이 데이터를 재생하는 광 디스크장치에 있어서, 상기 광 디스크로부터의 반사광에 근거하여 트랙킹 에러신호를 생성하는 수단과, 상기 트랙킹 에러신호에 오프셋 신호를 가산하는 수단과, 상기 기록파워시의 레이저광 구동전류에 근거하여 상기 오프셋 신호를 생성하는 오프셋 생성수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 장치에 있어서, 상기 오프셋 생성수단은, 상기 레이저광 구동전류와 오프셋값의 비례 관계에 근거하여 상기 오프셋 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 장치에 있어서, 상기 오프셋 생성수단은, 기준 구동전류와 상기 기록파워시의 레이저광 구동전류와의 차이에 근거하여 상기 기준 구동전류에 대응하는 기준 오프셋값을 보정함으로써 상기 오프셋 신호를 생성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 광 디스크장치에서는, 종래와 같이 오프셋 신호를 고정으로 하는 것이 아니라 가변으로 하고, 더구나 레이저광 구동전류에 근거하여 오프셋 신호를 가변으로 한다. 기록시에는 재생시보다도 파워가 증가하며, 온도도 상승한다. 이 온도상승에 따라 출사 레이저광의 광축이 어긋나 스폿 중심이 어긋나지만, 온도는 레이저광 구동전류값에 대략 비례한다. 따라서, 기록시의 오프셋은 레이저광 구동전류에 따라 변화한다. 그래서, 본 발명에서는, 구동전류에 따라서 오프셋 신호를 생성하여 트랙킹 에러신호에 가산함으로써, 간단한 구성으로 기록시에 있어서도 트랙킹 제어를 가능하게 할 수 있다.

이때, 본 발명은, CD-R, CD-RW 이외에, DVD-R이나 DVD-RW, DVD-RAM 등에도 적용할 수 있다.

(실시예)

이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시예에 관해 설명한다.

도 1에는, 본 실시예에 관한 광 디스크장치의 구성블록도가 도시되어 있다. CD-R 등의 기록가능한 광 디스크(40)는, 도시하지 않은 스핀들 모터로 회전구동된다.

광 픽업(42)은, 레이저 다이오드(LD) 및 광학계, 액추에이터를 포함하여 구성되며, 광 디스크(40)에 대향배치된다.

LD 제어회로(44)는, 재생시에는 재생파워로, 기록시에는 기록파워(기록파워>재생파워)로 LD를 구동하여, 재생파워 및 기록파워의 레이저광을 광 디스크(40)에 조사한다. LD 제어회로(44)에는 단자(54)로부터의 기록펄스가 공급되고, 이 기록펄스로 구동신호를 생성하여 LD로 공급한다.

RF 앰프(46)는, 광 픽업(42) 내부의 검출기로 광 디스크(40)로부터의 귀환광을 전기신호에 변환하여 얻어진 재생 RF 신호를 증폭하여, 신호재생 처리회로(48) 및 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 공급한다.

신호재생 처리회로(48)는, 이퀄라이저와 2치화회로, PLL 회로 등을 포함하고, 재생 RF 신호를 2치화하는 동시에 동기클록을 생성하여, 재생 RF 신호를 복조한다.

샘플링 펄스 생성회로(56)는, 단자(54)로부터의 기록펄스를 입력하고, 기록펄스에 근거한 샘플링 펄스를 생성하여 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 공급한다. 본 실시예에서는, 기록시에 있어서의 재생파워의 타이밍, 즉 기록펄스의 스페이스 타이밍으로 샘플링 펄스를 생성한다.

트랙킹 에러신호 생성회로(50)는, 도 5에 도시된 종래의 트랙킹 에러신호 생성회로와 동일하게 DPP부 및 가산기 26을 갖고, DPP법에 의해 DPP 신호를 생성하며, 샘플링 펄스 생성회로(56)로부터의 샘플링 펄스에 따라 스페이스 타이밍으로 샘플 홀드하고, 얻어진 신호에 오프셋 부여회로(58)에서 부여된 오프셋을 가산하여트랙킹 에러신호를 생성한다. 트랙킹 에러신호는, 서보회로(트랙킹 서보회로)(60)로 공급되며, 서보회로(60)는 광 픽업(42) 내부의 액추에이터를 구동하여 트랙킹 제어를 행한다.

오프셋 부여회로(58)는, 종래와 같이 고정값을 공급하는 것이 아니라, 기록시의 레이저광 구동전류에 따라 오프셋값을 결정하여 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 공급한다. 이 때문에, LD 제어회로(44)로부터의 구동전류 Iprec이 오프셋 부여회로(58)에 공급되는 구성이다. 이때, 오프셋 부여회로(58)는, 재생시에는 고정적인 오프셋값을 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 공급하고, 기록시에 있어서 구동전류 Iprec에 따라 변화하는 오프셋값을 공급할 수 있다. 또한, 재생시에 공급하는 고정적인 오프셋값을 기준으로 하여, 기록시의 오프셋은 이 기준 오프셋에 대한 변동분으로서 기록시에 있어서의 구동전류 Iprec에 따라 결정할 수도 있다. 바꿔 말하면, 오프셋 부여회로(58)로부터는, 재생시의 고정적인 오프셋값 A와, 구동전류 Iprec에 따라 결정되는 기록시의 오프셋 Aprec이 선택적으로 출력되는 것 이외에, 다른 방법으로서, 재생시의 고정적인 오프셋값 A와, 구동전류에 따라 결정되는 변동분 ΔA를 가산하여 얻어지는 기록시의 오프셋 Aprec이 선택적으로 출력된다. 어느쪽의 방법을 사용할 수도 있다. 이때, 기록시에 있어서의 오프셋 Aprec은, 기록시의 스페이스 타이밍(기록시에는, 실제로 기록파워로 되는 마크 타이밍과 그 사이의 재생파워인 스페이스 타이밍으로 구성된다)에 있어서 샘플링된 DPP 신호에 부가되는 것이라는 점에 주의하기 바란다.

이하, 오프셋 부여회로(58)에 있어서 기록시의 오프셋 Aprec의 결정방법에관해 설명한다. 이때, 이하에서는, 기록시의 오프셋 Aprec을, 재생시의 고정적인 오프셋 A로부터 변동분 ΔA를 가산하여 얻어지는 것으로 간주하고, 재생시의 고정적인 오프셋 A를 편의상 0으로서 취급하는 경우(실제로는 0이 아니지만, 간단히 ΔA에 그 값을 가산하면 된다)를 예시한다.

도 2에는, 기록시 구동전류 Iprec와 오프셋 Aprec의 관계가 도시되어 있다. 기록시의 오프셋의 어긋남은 온도에 대략 비례하고, 이 온도는 구동전류에 대략 비례하기 때문에, 오프셋은 구동전류에 비례한다. 따라서, 도 2에 표시된 직선의 기울기 및 절편을 결정함으로써, 임의의 구동전류 Iprec에서의 오프셋 Aprec을 결정할 수 있다.

따라서, 먼저 광 디스크(40)의 PCA 영역을 사용하여 기록파워를 다양하게 변화시켜 시험 기록을 행하고, 기록품질(예를 들면 베타값)이 최선이 되는 기록파워를 결정하는 OPC에 있어서, 최적 기록파워가 될 때의 구동전류값 Ipref 및 그 때의 최적 오프셋값 Apref를 검출하여 플로트한다. 최적 오프셋값은, 어떤 기록파워에 있어서 오프셋값을 다양하게 변화시켜 기록하고, 이것을 재생시의 최적 오프셋으로 재생하여 그 품질이 가장 높은 오프셋을 선택함으로써 얻으면 된다. 한편, 재생시의 재생파워에 대응하는 구동전류값 I0와 그 때의 오프셋값(0)을 플로트하여, 양 플로트값을 연결하는 직선을 산출함으로써, 도 2에 도시된 직선을 일의적으로 결정할 수 있다. 오프셋 부여회로(58)는, 이와 같이 하여 산출된 직선의 파라미터(예를 들면 기울기와 절편)를 메모리에 기억해 두고, LD 제어회로(44)로부터의 구동전류 Iprec와 직선의 파라미터에 근거하여, 구동전류 Iprec에 대응하는 기록시의 오프셋Aprec을 결정한다. 결정된 오프셋 Aprec은 전술한 것과 같이 DPP 신호에 가산되어, 기록시의 트랙킹 에러신호로서 서보회로(60)에 공급되어, 트랙킹 제어된다. 광 디스크(40)에 데이터를 기록할 때에는, OPC에 의해 결정된 기록파워로 일률적으로 기록하는 것이 아니고, ROPC에 의해 반사율이 일정하게 되도록 최적 기록파워를 순차 변화시켜 기록한다. 이 경우, 구동전류값도 당초의 값으로부터 변화되게 되고, 구동전류값의 변화에 따라 오프셋 Aprec도 변화하게 된다. 또한, 동일 레이저 파워로도, 온도에 따라 구동전류가 변화하고(온도가 상승하면, 동일 레이저 파워에서도 구동전류는 증가한다), 구동전류값의 변화에 따라 오프셋 Aprec도 변화하게 된다.

물론, 다른 방법에 의해 도 2에 있어서의 직선을 결정하는 것도 가능하다. 이러한 방법으로서, 예를 들면 OPC에서 구동전류를 임의로 복수 변화시키고, 그 때의 최적 오프셋값을 산출한다. 이들 복수의 (구동전류, 오프셋값)의 조합으로부터, 최소자승법에 의해 도 2의 직선을 결정하는 것 등이다.

또한, 기준이(로) 되는 구동전류값 Ipref 및 오프셋값 Apref를 결정하고, 실험적으로 정한 계수 C를 사용하여

[수학식 2]

Aprec = Apref{1 + C(Iprec-Ipref)/Ipref)}

에 의해 임의의 구동전류 Iprec에서의 오프셋값 Aprec을 산출하는 것도 가능하다. 이 경우, 오프셋 부여회로(58)의 메모리에는 Ipref, Apref 및 C를 기억시켜 두면 된다. 상기 식은, 기준 구동전류와 구동전류와의 차이에 근거하여 기준 구동전류에 대응하는 기준 오프셋값을 보정하고 있다고 말할 수도 있다. 구동전류와 오프셋값과의 관계가 넓은 범위에서는 비례 관계에 없더라도, 기준 구동전류 근방으로 한정하면 대략 비례 관계로 간주할 수 있는 경우도 있어, 이러한 경우에 상기 식은 유효하다.

더구나, 구동전류값이 아니라, 온도를 직접 모니터하여 기록시의 오프셋을 결정하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 서미스터 등 온도계수를 갖는 저항을 사용하고, 이 서미스터의 양단 전압을 모니터하여 이 검출전압에 따라 기록시의 오프셋값을 결정한다.

도 3에는, 이 경우의 양단전압과 기록시 오프셋 Aprec과의 관계가 도시되어 있다. 기준이 되는 전압 Vpref 및 오프셋값 Apref를 사용하여,

[수학식 3]

Aprec = Apref{1 + R(Vprec-Vpref)/Vpref)}

에 의해 임의의 전압(온도)에 있어서 오프셋값을 결정할 수 있다. 여기서, Vprec는 기록시의 서미스터의 양단 전압, R은 실험적으로 정해진 계수이다.

이때, 온도를 고정밀도로 검출하는 것은 곤란하기 때문에, 일반적으로는, 이와 같이 온도를 직접 검출하는 것보다도 LD의 구동전류에 근거하여 오프셋값을 조정하는 쪽이 용이하고 고정밀도이다.

이상, 본 발명의 실시예에 관해 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 본 실시예에서는 재생시의 오프셋을 0으로 하였지만, 재생시의 고정적인 오프셋을 A로 하고, 기록시의 오프셋 Aprec을 재생시의 오프셋과 A와는 독립적으로 구동전류와 오프셋값과의 비례 관계를 사용하고 결정하여도 된다. 이 경우의 비례식도, 복수의 (구동전류, 오프셋)의 조합으로부터 결정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 복수의 (구동전류, 오프셋)의 조합에 관한 데이터는, OPC시에 취득할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 트랙킹 에러신호 생성회로(50)에 있어서 DPP를 사용하여 트랙킹 에러신호를 생성하고 있지만, 본 발명에서는 이 이외의 방법으로 트랙킹 에러신호를 생성하여도 된다. 즉, 임의의 방법으로 트랙킹 에러신호를 생성하고, 이 신호에 본 실시예에 있어서의 오프셋 부여회로(58)로부터의 오프셋을 가산(재생시에는 재생용 오프셋 A를 가산하고, 기록시에는 기록용 오프셋 Aprec을 가산)하면 된다.

더구나, 본 실시예에서는, 구동전류와 오프셋값이 비례한다고 하여 구동전류로부터 오프셋값을 결정하고 있지만, 광 디스크(40)의 특성이나 장치의 특성으로부터 양자가 비례 관계에 없는 경우에는, 오프셋 부여회로(58)에 복수의 (구동전류, 오프셋)의 조합에 관한 데이터를 기억해 두고, 이들 데이터를 보간처리함으로써 임의의 구동전류에 있어서의 오프셋값을 결정하여도 된다. 본 발명의 요지는, 구동전류에 착안하여, 이 구동전류에 근거하여 기록시의 오프셋값을 결정하는 것에 있으며, 이 요지를 일탈하지 않은 범위 내에서 다양한 결정방법이 가능하다.

이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면, 레이저광의 구동전류를 모니터하고, 이 구동전류값에 근거하여 오프셋 신호를 생성할 수 있기 때문에, 비교적 간단한 구성으로 기록시에 있어서도 고정밀도의 트랙킹이 가능하게 된다.

Claims (3)

1. 광 디스크에 기록파워의 레이저광을 조사하여 데이터를 기록하고, 재생파워의 레이저광을 조사하여 이 데이터를 재생하는 광 디스크장치에 있어서,

   상기 광 디스크로부터의 반사광에 근거하여 트랙킹 에러신호를 생성하는 수단과,

   상기 트랙킹 에러신호에 오프셋 신호를 가산하는 수단과,

   상기 기록파워시의 레이저광 구동전류에 근거하여 상기 오프셋 신호를 생성하는 오프셋 생성수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광 디스크장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오프셋 생성수단은, 상기 레이저광 구동전류와 오프셋값의 비례 관계에 근거하여 상기 오프셋 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 오프셋 생성수단은, 기준 구동전류와 상기 기록파워시의 레이저광 구동전류와의 차이에 근거하여 상기 기준 구동전류에 대응하는 기준 오프셋값을 보정함으로써 상기 오프셋 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크장치.