KR20060099124A

KR20060099124A - 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스측정방법 및 이를 이용한 기록방법

Info

Publication number: KR20060099124A
Application number: KR1020050020158A
Authority: KR
Inventors: 김규진; 오종현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-09-19

Abstract

본 발명은 기록된 광 디스크를 이용하여 디-포커스 변동에 따른 RF지터, RF 레벨 및 TE(트래킹 에러) 레벨을 측정하고, 상기 각 항목들의 최적점의 디-포커스 값(Fjt, Frl, Ftl)을 추출하는 단계; 디-포커스의 양을 변화시키며 광 디스크에 기록을 행하고, 기록품질이 가장 좋은 디-포커스 양(Frec)을 계산하는 단계; 각 항목들의 가중치를 결정하는 단계; 및 상기 가중치의 내용을 반영하여 포커스 밸런스를 조정하는 단계를 포함한다.

디포커스, 밸런스, TE, FE

Description

광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법 및 이를 이용한 기록방법{Focus Balance Measurement and Writing Method for Writing quality Improvement of Optical Disc}

도 1은, 일반적인 광디스크 장치에 대한 일부 구성을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포커스 밸런스를 조사하는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3은 디-포커스와 RF지터, RF레벨, TE레벨, 기록 지터의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 기록시 구현하는 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명은 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법및 이를 이용한 기록방법에 관한 것으로써, 특히 디-포커스(De-Focus) 조정방법에 관한 것이다.

광 디스크 장치의 경향을 살펴보면 크게 고용량화, 고배속화로 특징지울 수 있다. 고용량화를 실현하기 위해서는 고밀도의 디스크와 그에 대응할 수 있는 드라이브의 성능향상이 수반되어야 한다.

도 1은, 일반적인 광디스크 장치에 대한 일부 구성을 도시한 것으로, 상기 광디스크 장치에는, 광픽업(10), 포커스 에러 검출부(11), A/D 변환부(12), 포커스 컨트롤러(13), D/A 변환부(14), 그리고 포커스 액츄에이터 구동부(15) 등이 포함 구성된다.

한편, 상기 광픽업(10)에 포함 구성되는 대물렌즈(OL: Object Lens)는, 상기 포커스 액츄에이터 구동부(15)로부터 출력되는 전압에 따라 전자력을 발생시키는 구동 코일(Coil)에 의해, 상하 방향으로 이동되는 포커싱 동작을 수행하게 된다.

또한, 상기 포커스 에러 검출부(11)에서는, 상기 광픽업(10)에 포함 구성되는 포토 디텍터(PD: Photo Detector)(미도시)에 의해 광전 변환되는 전기신호를 수신하여 포커스 에러신호를 검출하게 되는 데, 상기 포커스 에러신호는, 광디스크의 기록층의 높이와 레이저 빔의 초점의 높이와의 차이에 비례하는 전압으로 검출된다.

그리고, 상기 A/D 변환부(12)에서는, 상기 포커스 에러신호를, A/D 변환하 여 디지털 신호로 출력하게 되고, 상기 포커스 컨트롤러(13)에서는, 상기 디지털 신호로 변환된 포커스 에러신호의 성분이 영(Zero)에 가까이 작아지도록, 그에 상응하는 직류 성분의 포커스 제어신호를 출력하게 된다.

또한, 상기 D/A 변환부(14)에서는, 상기 포커스 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여, 포커스 액츄에이터 구동부(15)로 출력하게 되며, 상기 포커스 액츄에이터 구동부(15)에서는, 상기 아날로그 포커스 제어신호에 따라, 그에 상응하는 크기의 전압을 광픽업의 구동 코일에 인가하여, 대물렌즈를 상하 방향으로 이동시키게 된다.

한편, 상기 광픽업의 위치와 광디스크의 회전 위상 등에 따라, 광픽업의 기준면에 대한 광디스크의 높이가 변하는 경우, 도 1에 도시한 바와 같이, 광디스크의 기록층과 초점 위치간에 이격 거리(Error)가 발생되는 데 이를 디포커스(De-Focus)라 한다.

즉, 광디스크의 면 진동 성분에 의해 포커스 에러가 발생하게 되는 데, 상기 디포커스(error(s))의 광디스크의 기록층의 높이 'd'에 대한 전달함수를 구하면, 식 1과 같다.

...(식 1)

K t = K s K c K a

K s : 포커스 에러 검출 센서의 게인

K c : 포커스 컨트롤러의 게인 (A/D 및 D/A 변환부 게인 포함)

K a : 포커스 액츄에이터의 게인 (구동부 게인 포함)

한편, 상기 포커스 액츄에이터의 게인 특성은, 도 2에 도시한 바와 같이, 공진 주파수(f a0 = 통상 수십 Hz의 값을 가짐) 보다 낮은 주파수에서는 일정한 게 인, 예를 들어 약 70 [dB]의 게인을 가지며, 반면 공진 주파수 보다 높은 주파수에서는 점차 감소하는 특성을 가진다.

그리고, 상기 전체 게인 K t 가, 약 70 [dB]의 게인이면서, 광디스크의 면 진동이 1 [mm] 라고 가정하면, 디포커스는, 식 2에 의해 0.316 [um] 정도의 값을 갖게 된다.

...(식 2)

그러나, 상기 포커스 컨트롤러로부터 출력되는 포커스 제어신호에 대한 게인은 고정된 상수 값을 갖기 때문에, 광디스크의 높이가 변하면, 포커스 에러 값이, 식 1에서와 같이 게인에 반비례하여 발생하게 되는 데, 게인을 키우면, 포커스 에러 값을 줄일 수 있지만, 게인 설계는, 안정성을 반드시 유지해야만 하므로, 어느 정도 이상 게인을 키울 수 없게 되어, 디포커스가 계속 발생하게 되며, 또한 디포커스가 커지게 되면, 포커스 서보 동작의 실패와 같은 치명적인 오류가 발생하게 된다.

또한, 디스크의 고밀도화는 트랙 피치의 감소, 최소 단위의 피트길이 축소 등으로 구현되며, 이러한 디스크에 대응하는 드라이브는 우선 광 픽업의 레이저 빔의 크기감소가 선행되어야 한다.

레이저 빔 크기는 다음과 같은 비례식이 성립되며

...(식 3) λ는 파장. NA는 개구수

초점심도(Depth Of Focus)는

...(식 4) 로 비례하게 된다.

즉, 광 디스크가 고용량이 될수록, 빔의 크기는 줄어들어야 하며, 빔의 크기를 줄이기 위해 NA를 크게 하고 단파장의 레이저를 사용하게 되면 드라이브의 초점심도는 감소할 수 밖에 없다. 따라서 드라이브의 성능에 관점에서는 포커스 마진이 줄어들게 되고 disc의 미세한 요철에도 큰 영향을 받게 된다.

특히 기록시에는 포커스 밸런스의 양에 따라서 RF 품질에 큰 영향을 주게 되며 트랙의 평탄도가 일정치 않을 경우에 대해서는 포커스 부분의 불안정화로 인하여 기록 실패 혹은 재생 실패로 연결될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 포커스 밸런스 양의 변동에 따른 RF 지터, RF 레벨, TE 레벨값들을 측정하여 기록시의 최적의 포커스 밸런스를 찾는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 기록된 광 디스크를 이용하여 디-포커스 변동에 따른 RF지터, RF 레벨 및 TE(트래킹 에러) 레벨을 측정하고, 상기 각 항목들의 최적점의 디-포커스 값(Fjt, Frl, Ftl)을 추출하는 단계; 디-포커스의 양을 변화시키며 광 디스크에 기 록을 행하고, 기록품질이 가장 좋은 디-포커스 양(Frec)을 계산하는 단계; 각 항목들의 가중치를 결정하는 단계; 및 상기 가중치의 내용을 반영하여 포커스 밸런스를 조정하는 단계를 포함한다.

본 발명은 상기 Fjt는 포커스 밸런스 변동에 따른 RF 지터가 최소가 되는 점인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 Frl은 포커스 밸런스 변동에 따른 RF 레벨이 최대가 되는 점인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 Ftl은 포커스 밸런스 변동에 따른 TE 레벨이 최대가 되는 점인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 각 항목들의 가중치는 Frec = A * Fjt + B * Frl + C * Ftl을 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 가중치를 구하는 방법은 우선 A 및 B에 대하여 가중치를 결정한 후 C의 비중을 넓혀 나가는 방식을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광 기록 디스크의 기록 품질 향법을 위한 포커스 밸런스 측정방법을 이용한 광 디스크 기록방법은 광 디스크 기록시 RF가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 광 디스크 기록시 RF가 존재하지 않는 경우 기본값 혹은 이전의 학습 데이터를 이용하여 최적 파워 제어 과정을 수행하는 단계; 광 디스크의 테스트 영역에 조정이 가능한 만큼의 RF신호를 기록하여 조정하는 단계 및 상기 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 의한 포커스 밸런스 측정방법을 이용하여 디-포커스를 조정하는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

광 디스크 드라이브의 최적의 포커스 밸런스 양은 광 픽업 유닛의 특성과 가장 밀접한 관계를 보이며 디스크의 형상에 영향을 받게 된다. 또한 포커스 밸런스의 변동에 따라 RF 지터, RF 레벨, TE 레벨 등이 변하게 되는데, 여기서 최적의 포커스 밸런스 값을 찾기 위하여 한가지 인자만을 사용하여 결정하게 되면 해당하는 부분은 좋아질 수 있지만 전체 시스템이 불안해 질 수 있다.

따라서 최적의 기록품질을 확보하기 위한 포커스 밸런스 양은 해당되는 시스템으로 각각의 인자들의 특징들을 파악하여 결정하여야 한다. 상기 각 인지는 다음식에 의해서 구한다.

Frec ≒ A * Fjt + B * Frl + C * Ftl ..... (식 5)

상기 식에서

Fjt 는 포커브 밸런스 변동에 따른 RF 지터가 최소가 되는 점이고,

Frl 는 포커브 밸런스 변동에 따른 RF 레벨이 최대가 되는 점이며,

Ftl 는 포커브 밸런스 변동에 따른 TE 레벨이 최대가 되는 점이고,

Frec는 포커브 밸런스 변동에 따라 기록한 후 기록된 RF 지터가 최소가 되는 점, 목표값으로 도 3에 그 자세한 내용의 그래프가 도시되어 있다.

상기에서 A,B,C 의 결정 방법에 대해서는 시스템의 특성에 따라 여러가지 방법들이 존재하나, 본 발명에서는 우선 A,B에 대하여 가중치를 결정한 후 C의 값을 결정하는 것이 바람직하다.

이 경우 기록/재생 RF 지터와 레벨에서는 좋은 품질을 기대할 수 있지만 TE 레벨이 지나치게 작아져서 기록시의 시스템 안정화에 치명적인 불량을 야기 시킬 수 있으므로 C의 비중을 넓혀가는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 기록시의 디-포커스 조정은 만약 RF 신호가 없다면, 우선은 기본값 혹은 이전의 학습 데이터를 이용하여 최적 파워 제어(Optimal Power Control, 'OPC')과정을 수행 후에 디스크의 테스트 영역에 조정이 가능한 양 만큼의 RF 신호를 기록하여 조정하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기 술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 포커스 밸런스 변동에 따른 RF 지터, RF 레벨, TE 레벨의 특성을 파악하여 기록 포커스 밸런스에 이용함으로써 기록 품질 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에서는 RF가 없는 디스크의 경우에도 본 발명을 적용하여 기록품질을 향상시킬 수 있다.

Claims

기록된 광 디스크를 이용하여 디-포커스 변동에 따른 RF지터, RF 레벨 및 TE(트래킹 에러) 레벨을 측정하고, 상기 각 항목들의 최적점의 디-포커스 값(Fjt, Frl, Ftl)을 추출하는 단계; 디-포커스의 양을 변화시키며 광 디스크에 기록을 행하고, 기록품질이 가장 좋은 디-포커스 양(Frec)을 계산하는 단계; 각 항목들의 가중치를 결정하는 단계; 및 상기 가중치의 내용을 반영하여 포커스 밸런스를 조정하는 단계를 포함하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법.
제 1항에 있어서, 상기 Fjt는 포커스 밸런스 변동에 따른 RF 지터가 최소가 되는 점인 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법.
제 1항에 있어서, 상기 Frl은 포커스 밸런스 변동에 따른 RF 레벨이 최대가 되는 점인 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법.
제 1항에 있어서, 상기 Ftl은 포커스 밸런스 변동에 따른 TE 레벨이 최대가 되는 점인 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸 런스 측정방법.
제 1항에 있어서, 상기 각 항목들의 가중치는 다음의 식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법.

Frec = A * Fjt + B * Frl + C * Ftl
제 5항에 있어서, 상기 가중치를 구하는 방법은 우선 A 및 B에 대하여 가중치를 결정한 후 C의 비중을 넓혀 나가는 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향상을 위한 포커스 밸런스 측정방법.
광 디스크 기록시 RF가 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 광 디스크 기록시 RF가 존재하지 않는 경우 기본값 혹은 이전의 학습 데이터를 이용하여 최적 파워 제어 과정을 수행하는 단계; 광 디스크의 테스트 영역에 조정이 가능한 만큼의 RF신호를 기록하여 조정하는 단계 및 상기 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 의한 포커스 밸런스 측정방법을 이용하여 디-포커스를 조정하는 단계를 포함하는 광 기록 디스크의 기록 품질 향법을 위한 포커스 밸런스 측정방법을 이용한 광 디스크 기록방법.