KR20040107518A - 최적화된 트랙킹 방법 - Google Patents

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KR20040107518A
KR20040107518A KR10-2004-7018001A KR20047018001A KR20040107518A KR 20040107518 A KR20040107518 A KR 20040107518A KR 20047018001 A KR20047018001 A KR 20047018001A KR 20040107518 A KR20040107518 A KR 20040107518A
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크리스토프 디트리히
크리스티안 뷔흘러
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톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님
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Abstract

본 발명은, 조밀하게 연속적으로 배열되어 있는 정보 마킹(3)과 상당히 서로 밀접하게 위치되어 있는 기본적인 특성 변화(1L/1G, 1G/1L)를 가지는, 광 기록 매체의 트랙(1L, 1G)을 따라 광 스캐너를 최적으로 트랙킹하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은, 다음의 단계, 즉 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)를 형성하는 단계와, 상기 트랙(1L, 1G)의 기본적인 특성 변화의 발생을 검출하는 단계와, 기본적인 특성 변화의 바로 전과 바로 후에 발생하는 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)의 값을 비교한 것에 기초하여 오프셋 값(TO)을 형성하는 단계와, 상기 오프셋 값(TO)을 고려하여 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)를 형성하는 단계와, 상기 전술된 단계를 반복하는 단계를 구비한다.

Description

최적화된 트랙킹 방법{OPTIMIZED TRACKING METHOD}
일반적으로, 재기록가능한 매체(rewritable media)에 대해 트랙 에러 신호를 생성하기 위해 "푸시-풀" 방법(push-pull method)과 "차분 푸시-풀" 방법 (differential push-pull method)이 사용된다. 이들 방법은, 통상적으로 트랙의 중심에 대하여 대칭적인 사인파 에러 신호(sinusoidal error signal)를 생성하지만 이 에러 신호에는 전기적 및 광학적 영향의 결과로 어느 정도 오프셋이 있을 수 있다. 이 신호는 트랙 중심에 대해 보통 대칭적이기 때문에 스캐너가 폐쇄 루프 트랙 제어(closed-loop track control)로 주어지는 경우 트랙의 중심에 정확히 유지하게끔 상부 및 하부 포락선(envelope)을 제로(0) 주위에 전기적으로 대칭으로 하는 것에 의해 상기 오프셋은 보상될 수 있다. 그러나, 이것은, 만일 트랙 에러 신호가판독출력된 광 스폿(reading-out light spot)에서의 광 분포의 비대칭으로 인해 트랙 중심에 대해 비대칭이 되는 경우에는 더 이상 적용할 수 없다. 이것은, 예를 들어 레이저 칩(laser chip)이 필요한 공차 범위 내에서 하우징에서 경사져 있는 경우 용이하게 일어날 수 있다. 재기록가능한 디스크는 광 시스템의 고 효율에 의존하므로, 비교적 짧은 초점 거리의 시준기(collimator)를 사용하는 것이 필요하다. 이것은, 광 축으로부터 이렇게 벗어나는 것이 긴 초점 거리를 갖는 판독 스캐너의 경우에서보다 빔 프로파일(beam profile)의 비대칭이 더 커지게 하는 결과를 초래한다. 그 경우에, 앞서 알려진 해법은 트랙 에러 오프셋을 올바르게 보상할 수 있는 가능성을 제공하지 못한다.
본 발명은 광 디스크라고도 종종 언급되는 DVD-RAM 포맷이나 이와 유사한 특성을 갖는 포맷의 광 기록 매체로부터 판독 및 이 매체에 기록할 때 트랙 에러 오프셋(track error offset)을 설정하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 미리 압인된 트랙(pre-impressed track) {랜드(Land)/그루브 (Groove)}의 중심에 가능한 한 정확하게 광 스캐너를 유지하기 위하여 트랙 에러 오프셋이 설정될 수 있는 기준을 기술한다.
도 1 은 광 기록 매체에서의 그루브/랜드 전이와 이와 연관된 신호 도표를 도시하는 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 예시를 도시하는 도면.
본 발명의 목적은 최적화된 트랙킹 방법 및 그 대응하는 장치를 제공하는 것이다. 조밀하게 연속적으로 배열되어있는 정보 마킹과 상당히 저 밀도로 기본적인 특성 변화를 가지는, 광 기록 매체의 트랙을 따라 광 스캐너의 최적화된 트랙킹을 위한 본 발명에 따른 방법은, 예를 들어, 알려진 트랙킹 방법, 즉 푸시-풀 방법이나 3빔 방법에 따라 트랙 에러 신호를 형성하는 단계와, 상기 트랙의 기본적인 특성 변화의 발생을 검출하는 단계와, 상기 기본적인 특성 변화의 발생 전후에 상기 트랙 에러 신호의 값을 비교한 것으로부터 오프셋 값을 형성하는 단계와, 최적화된 트랙 에러 신호를 형성하기 위하여 트랙 에러 신호에 상기 오프셋 값을 중첩하는 단계로 구성된다. 전술된 단계는 연속적으로 즉 스캐닝 동작에 걸쳐 반복되며, 이것은 동작 동안 있을 수 있는 변화하는 오프셋 값에 일정한 적응을 제공하는 잇점을 가지고 있다. 마찬가지로, 특정한 미리 결정한 값이 언더슈트(undershoot)하기 까지만 상기 단계들을 반복하는 것이 유리하다. 이것은 작업 단계를 절감하는 잇점을 가지며 그리고 만일 동작 동안 오프셋 값의 변화가 전혀 없거나 또는 약간만 발생하는 경우에 충분하다. 본 방법의 단계는 광 기록 매체의 일정 시간 마다, 예를 들어 매 2분마다 또는 매 300 회전마다 유리하게 반복된다. 마찬가지로 최소 값이나 다른 기준의 언더슈트(undershoot)를 고려하지 않고 미리 한정된 반복 횟수 동안 단 한번만 그 단계를 실행하는 것도 본 발명의 범주 내에 있다. 트랙 위에 조밀하게 연속적으로 배열되어있는 정보 마킹은, 종종 피트(pit)라고도 불리우며, 트랙에 대해 돌출 또는 함몰 부분(elevations or depressions)으로, 트랙에 대해 더 밝은 위치 또는 더 어두운 위치, 특정 방향으로 자화되는(magnetized) 트랙의 영역, 또는 이와 유사한 알려진 마킹으로 구성된다. 정보 마킹보다 상당히 더 낮은 밀도로 발생하는 트랙의 기본적인 특성 변화의 예는, 돌출 부분으로 형성된 트랙으로부터 함몰 부분으로 형성된 트랙으로부터의 전이(transition), 소위 그루브/랜드 전이, 밝은 트랙으로부터 어두운 트랙으로의 전이, 자기적으로 미리 압인된 트랙 (magnetically preimpressed track)으로부터 자기적으로 미리 압인되지 않은 또는 다르게 미리 압인된 트랙으로의 전이, 또는 이와 유사한 검출가능한 전이이다. 본 발명에 따라, 이와 같은 전이가 검출되며 그리고 트랙 에러 신호에 대한 오프셋 값이 이 전이 전후에 트랙 에러 신호를 비교하는 것으로부터 생성된다. 개방 트랙 제어 루프(open track control loop)가 주어지는 경우, 특성 변화의 전후에 존재하는 트랙 에러 신호의 값은 이 경우에 예를 들어 차이를 형성하는 것에 의해 비교된다.폐쇄 제어 루프(closed control loop)가 주어지는 경우, 특성 변화의 바로 후에 발생하는 트랙 에러 신호의 피크 값 또는 특성 변화의 후에 미리 결정된 시간 간격에 존재하는 트랙 에러 값을 사용하는 것만으로도 충분하다. 가장 단순한 경우에, 형성된 오프셋 값은 트랙 제어 루프의 트랙 에러 신호에 부가적으로 공급된다.
트랙의 기본적인 특성 변화의 발생의 검출은 유리하게도 헤더 영역의 검출에 의해 이루어진다. 이것은, 기본적인 특성 변화가 광 기록 매체의 많은 유형에서 종종 프리피트 영역(prepit area)이라고도 불리우는, 헤더 영역의 배열을 동반한다는 사실을 사용한다. 그러한 헤더 영역은 특히 식별하기에 간단하며 대응하는 검출 기능은 많은 경우에 대응하는 장치에 어쨌든 제공되어, 대응하는 별도의 검출 유닛이 없어도 작동될 수 있다. 그리하여 이 장치를 위한 비용이 절감된다.
본 발명은, 트랙킹 방법들, 즉 푸시-풀 방법, 3빔 방법, 및 차분 푸시-풀 방법 중 어느 하나에 의하여 형성되는 트랙 에러 신호를 제공하지만, 트랙 제어 루프에 실제 트랙킹을 위해 다른 방법도 사용될 수 있다. 전술된 트랙킹 방법의 트랙 에러 신호는 특히 오프셋을 결정하는데 매우 적합하다. 외부 스캐닝 빔 또는 외부 스캐닝 빔 중 어느 하나의 신호는 바람직하게는 차분 푸시-풀 방법에서 사용된다.
본 발명에 따라, 이것에 대한 대안으로, 스캐너의 트랙 오프셋에 의해 손상된 다른 신호는 오프셋 값을 형성하기 위해 사용된다. 예를 들어, 이것을 위해 적합한 것은 트랙의 기본적인 특성 변화가 일어날 때 검출가능한 변화를 또한 나타내는 트랙의 정보 마킹에 의해 또한 영향을 받는 고 주파수 푸시-풀 신호이다. 다른 적절한 신호는 이 경우에 또한 유리하게 사용될 수 있다. 트랙 에러 오프셋을 검출하기 위한 트랙 에러 신호 대신에 다른 신호를 사용하는 것은, 이 신호에 간섭의 영향을 배제하여 오프셋 값의 더 최적화된 형성을 가능하게 하는 잇점을 가진다.
본 발명에 따른 장치는, 트랙 제어 루프와, 트랙 특성 변화 검출기와, 이 트랙 특성 변화 검출기에 의해 출력된 신호에 따라, 트랙 제어 루프의 트랙 에러 신호로부터 오프셋 값을 생성하며 상기 오프셋 값을 트랙 제어 루프에 공급하는 오프셋 값 검출기를 구비한다.
본 발명은 광 기록 매체인 디스크 상의 초점 스폿에서의 광 분포가 비대칭적인 경우에도 올바른 트랙 에러 오프셋의 최적화된 설정을 제공한다. 나아가, 모든 트랙 에러 오프셋과, 다른 전기적 및 광학적 요인에 기여할 수 있는 오프셋이라도 올바르게 보상될 수 있다.
본 발명은 선호되는 예시적인 실시예에 기초하여 아래에 설명된다.
도 1 은 예를 들어 DVD-RAM의 경우에 일어날 수 있는 다른 특성을 가지는 광 기록 매체의 예를 들어 인접한 3개의 트랙을 중심 영역에 도시한다. 이 경우에, DVD-RAM에 존재하는 프리피트 또는 헤더 영역은 간략화를 위해 여기에 도시되어 있지 않다. 함몰 부분으로 형성된 트랙(1G)은 빗금(hatched fashion)으로 도시되는반면, 돌출 부분으로 형성된 트랙(1L)은 빗금 없이 도시되어 있다. 오프셋으로 야기되며 트랙 제어로 설정되며 오프셋이 발생되는 트랙 중심(2, 2')은 좌측 영역에 도시되며; 트랙(1L, 1G)은 우측 영역에 과장되게 조밀한 간격으로 도시되어 있다. 정보 마킹(3)은 예를 들어 도시되어 있으며; 다른 정보 마킹의 예시는 도면의 간략화를 위해 제공되어 있지 않다. 도 1의 중심 좌측 영역의 좌측과 우측에는 트랙 중심(4)으로부터 대응하는 편이(deviation)에 대응하는 트랙 에러 신호(TE)가 트랙에 대해 횡방향으로 묘사되어 있다. 상기 트랙 에러 신호는, 오프셋(2)에 대응하는 값 (12)에 대해 대칭인 프로파일을 가지는 반면, 트랙 중심(4)에 대응하는 라인(14)에 대해서는 변위되어 있는 것을 볼 수 있다. 이에 대응하여 중심 영역에 도시된 트랙 에러 신호 곡선(10')에도 동일하게 적용되어 있으며, 이 곡선의 경우에 중심 값 (12')은 라인(14)에 대하여 다른 방향으로 변위되어 있다.
이 예시는 점선(dashed fashion)으로 트랙(1L, 1G) 위에 대각선으로 교차하는 스캐닝 빔을 보여준다. 도 1의 하부 영역은 랜드 트랙(1L)으로부터 그루브 트랙 (1G)으로 전이 시에 극성의 변화를 고려하지 않고 일어나는 개방 트랙 제어 루프의 대응하는 트랙 에러 신호(TE)와, 또한 이와 대응하는 극성 전환을 고려한 트랙 에러 신호(TE')를 명시하고 있다. 후자는 트랙(1G)으로부터 트랙(1L)으로의 전이 후에 또는 그 역 방향으로 전이 후에 신호(TE)를 반전시키는 것에 의해 달성된다. 트랙 중심에 대응하는 라인(14)은 트랙 에러 신호(TE, TE')의 산술 평균에 대응하지 않는다는 것을 명확히 볼 수 있다. 이 결과 라인(14)에 대응하는 산술 평균이 트랙 에러 오프셋을 설정하는데 사용되는 경우, 트랙 중심(4)이 따라 오지 않고 오히려라인(2, 2')이 트랙 중심에 대해 오프셋된 상태로 따라오는 것이다. 도 1의 상부 영역은 폐쇄 트랙 제어 루프의 경우 트랙 에러 신호(TECL)를 도시한다. 트랙 제어 루프는 트랙 에러 신호(TECL)를 값(0)으로 가져가는 특성을 가지고 있다. 신호 (TECL)에서의 점프(jump)는 그루브 트랙(1G)에서 랜드 트랙(1L)으로의 변화 또는 랜드 트랙(1L)으로부터 그루브 트랙(1G)으로의 변화시에만 일어난다. 이 신호 (TECL)에서의 이 점프는 검출 창 펄스(DWP)를 이용하여 검출되며 예를 들어 트랙 오프셋 값의 보정을 위해 적분기에 의하여 사용된다. 대응하는 트랙 오프셋 값(TO)은 도 1의 상부 우측에 도시되어 있다. 이 값은 좌측에 0에서 시작하며 신호(DWP)에 있는 각 펄스와 신호(TECL)에서의 대응하게 연관된 점프에 따라 변경된다.
DVD-RAM 표준의 특정 특성 중 하나는 데이터의 기록을 위해 그루브 트랙(1G)과 랜드 트랙(1L) 모두를 사용하는 것이다. 2개의 독립적인 데이터 나선부(data spiral)를 가지지 않도록 하기 위해, 이후 디스크라고 불리우는 광 기록 매체는 그루브 트랙(1G)이 랜드 트랙(1L)으로 전이하는 위치와 그 역 방향으로 전이하는 위치를 회전 및 트랙 마다 가지고 있다. 그러한 전이에 걸쳐 디스크로부터 연속적으로 판독하거나 이 디스크에 연속적으로 기록하는 동안, 트랙 제어의 극성은 상기 전이시에 전환되어야 한다. 어떤 임의의 이유로 인해, 트랙 에러 신호(TE)의 오프셋(TO)이 트랙 중심에 대하여 스캐닝 광 스폿이 대칭으로 유지되도록 설정되지 않은 경우, 그 전이시에 극성의 전환은 트랙 에러(TE)의 두배 크기만큼 트랙 중심(4)의 다른 측으로 광 스폿을 당기는 결과를 가져온다. 이것은 트랙 에러 신호(TECL) 상에 상당한 편위(excursion)와 연결된다. 랜드-그루브 전이나 그루브-랜드 전이에서의 이러한 편위의 발생은 최적인 트랙 에러 신호 오프셋(TO)을 설정하기 위한 기준으로서 사용된다. DVD-RAM 포맷에 따라, 이 전이는 헤더 프리피트(header prepit)(여기에 도시되어 있지 않음)를 사용하여 검출될 수 있으며 이것은 어쨌든 트랙 제어기 극성의 올바른 전환을 위해 행해지기 때문에, 디지털 DSP-기반 제어기는 랜드-그루브 바로 후에 또는 그루브-랜드 전이시에 일어나는 트랙 에러 신호의 값과 바로 전에 일어나는 값을 비교하며 트랙 에러 오프셋(TO)의 최적 설정을 위한 기준으로서 그 차이의 소멸(disappearance)을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 중요한 잇점은 기술된 기준의 일반성(universality)에 있다. 있을 수 있거나 필요한 트랙 에러 오프셋(TO)의 원인에 상관없이, 이 기준은 오프셋(TO)의 최적 값을 설정하기 위해 그리하여 트랙 중심(4) 상에 광 스캐너를 유지하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 트랙 에러 신호(TE)를 생성하기 위한 푸시-풀 방법과 관련하여 기본적으로 중요한데, 그 이유는 이 방법이 광 시스템의 조정에 매우 크게 의존하는 오프셋을 가지고 있기 때문이다. 그리하여, 온도에 의존하는 광학적 구성의 약간의 변위만으로도 트랙 에러 신호에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 전술된 기준은 이것과 상관없이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 변형은 이 기준을 평가하기 위한 저 주파수의 푸시-풀 신호 (push-pull signal)와는 다른 신호를 사용하는 것이다. 여기서 유리한 것은 이 시스템에서 판독 채널(2)로서 존재하는 고 주파수의 푸시-풀 신호이다. 차분 푸시-풀 방법(differenctial push-pull method)의 경우에 평가되는 외부 푸시-풀 신호는 또한 평가를 위해 사용될 수 있다. 반경방향의 검출기 위치를 제공하는 임의의 신호도 이에 따라 평가될 수 있다.
도 2 는 본 발명에 따른 장치의 개략도를 도시한다. 광 기록 매체(5)는 광 빔(6)에 의해 스캐닝되며 이 광빔(6)은 포커싱 렌즈(7)에 의하여 광검출기(9) 위에 광 스폿(8)으로 향한다. 이 광검출기(9)는 4개의 사분면(A, B, C, D)을 가지며, 이 사분면의 출력 신호는 가산기와 감산기에 의하여 결합되어 트랙 에러 신호(PPTE)와 데이터 신호(HF)를 각각 형성한다. 다른 가산기에서 트랙 에러 신호(PPTE)에 오프셋(TO)이 인가되며, 그 결과는 극성 전환 스위치(PS)에 공급된다. 그 출력 신호는 트랙 제어기(15)의 입력 신호가 되며, 이 트랙 제어기(15)는 알려진 방식으로 트랙 제어를 위한 대물 렌즈(7)에 작용한다.
본 장치는 나아가, 트랙 특성 변화 검출기(16, 17)를 구비한다. 이 트랙 극성 변화 검출기는, DVD-RAM 디스크에 존재하는 헤더 영역의 발생을 검출하는 헤더 영역 검출기(16)와, 전이의 유형-즉 랜드 트랙(1L)에서 그루브 트랙(1G)으로의 전이 또는 그루브 트랙(1G)에서 랜드 트랙(1L)으로의 전이-를 검출하며 이에 대응하는 신호를 제어 유닛(18)으로 출력하는 트랙 유형 검출기(17)를 포함한다. 제어 유닛(18)은 극성 전환 스위치(PS)의 전환을 개시한다. 나아가, 트랙 유형 검출기(17)에 의해 출력된 신호는 타이밍 회로(19)를 트리거하며, 이 타이밍 회로는 미리 결정된 기준에 따라 시간적으로 오프셋된 상태로 펄스(DWP)를 샘플앤홀드 요소 (sample-and-hold element)(20)에 출력하며, 이 샘플앤홀드 요소는 도 1의 신호(TECL)에서의 피크에 대응하는 트랙 에러 신호(PPTE)의 현재 값을 저장한다. 이 값은 예를 들어 증폭기나 적분기로 형성된 오프셋 발생기 단(stage)(21)에 공급된다. 이 오프셋 발생기 단은 오프셋 값(TO)을 출력한다.
트랙 에러 신호(PPTE)에 대한 대안으로, 데이터 신호(HF)가 또한 헤더 영역 검출기(16)에 공급될 수 있다. 헤더 영역의 식별은 또한 편리하게 이 신호로부터 가능하다. 이것은 점선 방식으로 표시되어 있다. DVD-RAM에 기초하여 위에서 기술된 예시적인 실시예는 본 발명의 가능한 유리한 특정 사항 중 단 하나만을 나타낸다는 것은 두말할 나위도 없다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 디스크 상에 있는 데이터를 최적으로 트랙킹하기 위한 방법에 이용가능하다.

Claims (5)

  1. 광 기록 매체의 트랙(1L, 1G)으로서 조밀하게 연속적으로 배열되어 있는 정보 마킹(3)과 또한 상당히 저 밀도의 기본적인 특성 변화(1L/1G, 1G/1L)를 가지는 상기 트랙을 따라 광 스캐너의 최적화된 트랙킹 방법에 있어서,
    - 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)를 형성하는 단계와,
    - 상기 트랙(1L, 1G)의 기본적인 특성 변화의 발생을 검출하는 단계와,
    - 상기 기본적인 특성 변화의 바로 전과 바로 후에 발생하는 상기 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)의 값을 비교하여 오프셋 값(TO)을 형성하는 단계와,
    - 상기 오프셋 값(TO)을 고려하여 상기 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)를 형성하는 단계와,
    - 상기 전술된 단계를 반복하는 단계
    를 특징으로 하는, 최적화된 트랙킹 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 트랙(1L, 1G)의 기본적인 특성 변화의 발생을 검출하는 단계는 헤드 영역을 검출하는 것에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는, 최적화된 트랙킹 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE)는 다음의 트랙킹 방법, 즉 푸시-풀 방법(push-pull method), 3빔 방법(three-beam method), 차분 푸시-풀 방법(differential push-pull method) 중 어느 하나에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 최적화된 트랙킹 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스캐너의 트랙 오프셋(12)에 의하여 손상된 다른 신호(different signal)는 상기 트랙 에러 신호(TE, TECL, PPTE) 대신에 형성되는 것을 특징으로 하는, 최적화된 트랙킹 방법.
  5. 트랙 제어 루프(9, PS, 15, 7)와 트랙 특성 변화 검출기(16,17)를 구비하는 장치로서, 조밀하게 연속적으로 배열되어 있는 정보 마킹(3)과 상당히 저 밀도로 발생하는 기본적인 특성 변화를 가지는 트랙(1G, 1L)을 구비하는 광 기록 매체로부터 판독 및/또는 이 매체에 기록하기 위한 장치에 있어서,
    상기 트랙 특성 변화 검출기(16, 17)에 의해 출력된 신호에 따라, 상기 트랙 제어 루프의 트랙 에러 신호(PPTE)로부터 오프셋 값(TO)을 생성하며 상기 오프셋 값을 상기 트랙 제어 루프에 공급하는 오프셋 값 검출기(19,20,21)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치.
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