KR20060101693A - 광 디스크 유형 판별 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20060101693A
KR20060101693A KR1020050023239A KR20050023239A KR20060101693A KR 20060101693 A KR20060101693 A KR 20060101693A KR 1020050023239 A KR1020050023239 A KR 1020050023239A KR 20050023239 A KR20050023239 A KR 20050023239A KR 20060101693 A KR20060101693 A KR 20060101693A
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박경태
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에 의하여 광 디스크의 유형을 신속하게 판별할 수 있는 광 디스크 유형 판별 방법 및 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 방법은, 대물 렌즈를 광 디스크 방향으로 이동시키면서 상기 광 디스크에 빔을 조사하여 상기 광 디스크에서 반사된 신호를 검출하는 단계와, 상기 신호가 검출된 시점을 중심으로 일정 시간 내에 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지를 확인하고, 소정 파워 이상의 신호가 검출되지 않는 경우 상기 빔의 파장을 증가시키며 빔을 조사하여 상기 광 디스크에서 반사된 신호를 검출하는 단계 및 상기 소정 파워 이상의 신호가 검출된 시간을 기준으로 광 디스크의 유형을 판별하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 종래 복수 개의 파장을 이용하여 광 디스크의 유형을 판별하는 경우는 물론 한 파장만을 사용하는 경우보다 스위핑 거리를 짧게 할 수 있으며, 신속하고 정확하게 광 디스크의 유형을 판별할 수 있다.

Description

광 디스크 유형 판별 방법 및 장치{Method and apparatus for discriminating a type of an optical disc}
도 1은 본 발명에 따른 광 디스크의 유형 판별 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2a 내지 2c는 본 발명에 의하여 판별하고자 하는 광 디스크들의 단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 장치에서 대물렌즈의 스위핑 동작시 빔의 파장 및 광 디스크의 유형에 따라서 검출되는 신호의 차이를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 판별 장치에서 대물렌즈의 스위핑 및 스윙 동작에 의한 대물렌즈의 궤적을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 판별 장치에서 대물렌즈와 광 디스크 사이의 거리 변화를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 DVD 윈도우 타이밍 구간(T3)에서 HD와 DVD의 회절 현상에 의한 신호를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 방법을 나타낸 플로우 차트.
본 발명은 광 디스크의 유형 판별에 관한 것으로, 보다 상세히는 광 디스크의 유형을 신속하게 판별할 수 있는 광 디스크 유형 판별 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근에는 기술의 발전으로 인해 광 디스크의 정보 저장 용량이 급격히 증가하고 있으며, CD(Compact Disk), DVD(Digital Versatile Disk) 및 차세대 디스크인 BD(Blu-ray Disc) 등 다양한 유형의 디스크가 존재한다.
광 디스크의 데이터 기록 및/또는 재생 장치에서, 여러 종류의 광 디스크를 기록 또는 재생하기 위하여 복수개의 광원 즉, 레이저 다이오드를 구비하고, 광 디스크가 로딩되면 그 종류를 판별하여 해당 광 디스크에 맞게 시스템을 조정하는 과정이 초기에 요구된다. 이러한 기록 및/또는 재생 장치에 있어서 로딩된 광 디스크의 유형을 인식하는 데 걸리는 시간은 전체 광 디스크 시스템의 성능을 측정하는 하나의 기준이 된다.
광 디스크의 유형을 판별하기 위한 종래의 광 디스크 유형 판별 장치의 일 예로서, 복수의 레이저와 광검출기로 구성된 광학파트부, 복수의 레이저를 시분할 온오프하는 제어회로부, 시분할되어 돌아오는 각 파장의 펄스를 처리하는 신호처리부, 각 파장의 결과를 기억하며 레이저 파장 수와 개수를 같이하는 기억회로부 및 각 파장에서 읽혀진 신호로 광 디스크를 판별하는 판별회로부를 구비하고, 광 디스크를 회전시키면서 구동 하한까지 대물렌즈를 다운 스위핑(sweeping)한 후, 복수의 레이저를 시분할로 온오프하면서 조사하면서 대물렌즈를 업 스위핑하고 광 디스크 에서 반사되어 온 파장을 이용하여 광 디스크의 유형을 판별하는 장치 등이 있다.
상기와 같은 종래 광 디스크 유형 판별 장치는 먼저 광 디스크를 회전시키고 구동하한까지 대물렌즈를 다운 스위핑(sweeping)한 다음, 복수의 레이저를 시분할로 온오프하기 시작하면서, 대물렌즈를 업 스위핑하고 광 디스크에서 반사되어 오는 각 파장에 대한 시분할된 펄스들을 소정의 처리를 통해 각 파장 성분으로 분류한다. 다음, 각 파장을 위해 마련된 기억회로에서 각 펄스 신호들을 아날로그 신호인 포커스 에러 신호(Focus Error Signal:FES) 형태의 S자 커브와 RF 신호로 변환시키고, 각 파장에서 돌아온 FES와 RF 신호의 크기를 기준으로 광 디스크의 판별을 수행한다.
종래의 광 디스크 유형 판별 장치는 복수의 레이저를 동시에 구동하여 대물렌즈를 한 번만 스위핑하여 여러 유형의 광 디스크를 판별할 수 있지만, 복수의 레이저를 시분할로 구동시킴으로써 시분할 펄스들을 처리 저장하기 위해 레이저 수와 개수를 같이하는 기억회로가 추가되어야 한다. 또한, 디스크 유형 판별을 위해서 레이저 수와 개수를 같이 하는 판별 회로가 필요하므로 하드웨어 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 종래 기술에 의하면 대물렌즈의 각 파장에 대한 동작 거리(working distance)의 차이로 인해 복수 개 파장의 레이저로 다양한 유형의 광 디스크를 판별하기 때문에 대물렌즈의 스위핑 거리가 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 로딩된 광 디스크의 유형을 보다 신속하고 정확하게 판별함으로써 광 디스크의 사 용을 위한 초기화 시간을 단축할 수 있는 광 디스크의 유형 판별 방법 및 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 광 디스크의 유형 판별시 대물렌즈의 스위핑 거리를 단축시키고 한 번의 스위핑 동작을 통해, 광 디스크의 사용을 위한 초기화 시간을 단축할 수 있는 광 디스크의 유형 판별 방법 및 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 광 디스크의 유형 판별 방법에 있어서, 대물 렌즈를 광 디스크 방향으로 이동시키면서 상기 광 디스크에 빔을 조사하여 상기 광 디스크에서 반사된 신호를 검출하는 단계; 상기 신호가 검출된 시점을 중심으로 일정 시간 내에 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지를 확인하고, 소정 파워 이상의 신호가 검출되지 않는 경우 상기 빔의 파장을 증가시키며 빔을 조사하여 상기 광 디스크에서 반사된 신호를 검출하는 단계; 및 상기 소정 파워 이상의 신호가 검출된 시간을 기준으로 광 디스크의 유형을 판별하는 단계를 포함한다.
상기 광 디스크에 최초로 조사되는 빔은, 광 디스크의 기록 및/또는 재생시 이용되는 빔 중에서 가장 짧은 파장을 갖는 빔인 것이 바람직하다.
상기 대물 렌즈를 좌우로 이동시키며 빔을 조사하고 상기 광 디스크에서 반사된 회절 신호를 이용하여 서로 다른 트랙 피치를 갖는 광 디스크를 구별하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광 디스크의 유형 판별을 위한 빔을 조사하는 일정 시간 동안 대물렌즈 의 이동되는 속도를 감소시키는 것이 바람직하다.
상기 소정 파워 이상의 신호가 검출되는 시간을 기준으로 BD, DVD, CD 순으로 광 디스크의 유형이 판별될 수 있다.
또한, 본 발명은 광 디스크의 유형 판별 장치에 있어서, 대물렌즈, 광검출기 및 적어도 하나 이상의 광원을 구비하는 픽업부; 상기 픽업부에서 검출된 신호를 처리하는 신호처리부; 상기 신호처리부에서 소정 파워 이상의 신호가 검출되는 시간으로부터 광 디스크의 유형을 판별하는 광 디스크 판별부; 및 일정 시간 간격으로 상기 픽업부의 광원에서 조사되는 빔을 제어하고, 상기 픽업부의 대물 렌즈의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 광 디스크의 데이터 기록 및/또는 재생 장치에 있어서, 대물렌즈, 광검출기 및 적어도 하나 이상의 광원을 구비하는 픽업부; 상기 픽업부에서 검출된 신호를 처리하는 신호처리부; 상기 신호처리부에서 소정 파워 이상의 신호가 검출되는 시간으로부터 광 디스크의 유형을 판별하는 광 디스크 판별부; 및 일정 시간 간격으로 상기 픽업부의 광원에서 조사되는 빔을 제어하고, 상기 픽업부의 대물 렌즈의 구동을 제어하고, 상기 판별 결과에 따라 적합한 파장의 빔을 조사하여 상기 광 디스크에 데이터를 기록하고, 상기 광 디스크로부터 데이터를 독출하도록 상기 픽업부를 제어하는 제어부를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광 디스크의 유형 판별 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 장치는 광 디스크의 기록 및/또는 재생을 위한 장치에 포함될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광 디스크의 유형 판별 장치는 픽업부(100), 신호처리부(200), 광 디스크 판별부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.
상기 픽업부(100)는 광원(110,111,112), 빔스프리터(105,106,107,108,109), 광검출기(113,114,115), 대물렌즈(103) 및 액츄에이터(104)를 포함한다.
상기 광원(110,111,112)은 광 디스크(D)에 소정 파장의 빔을 조사하는 것으로 레이저 다이오드 등이 이용될 수 있다. 상기 광원은 판별하고자 하는 광 디스크 유형에 따라서 서로 다른 파장의 빔을 조사할 수 있도록 적어도 하나 이상의 광원으로 구성된다. 예를 들어, 제 1광원(110)은 CD(Compact Disc)를 검출하기 위하여 780nm 파장의 적외선 빔을 조사하고, 제 2광원(111)은 DVD(Digital Versatile Disc)를 검출하기 위하여 650nm 파장의 적색 레이저 빔을 조사하고, 제 3광원(112)은 BD(Blu-ray Disc)를 검출하기 위하여 405nm 파장의 청색 레이저 빔을 조사한다.
상기 빔스프리터(105 내지 109)는 상기 광원(110,111,112)에서 조사되는 빔 중에서 소정 파장의 빔만을 통과시켜 상기 대물렌즈(103)로 입사시키거나, 광 디스크(D)에서 반사된 소정 파장의 빔만을 통과시켜 상기 광검출기(113 내지 115)에 입사시킨다.
상기 광검출기(113 내지 115)는 상기 광원에서 조사된 후 광 디스크에서 반사된 빔을 검출하는 것으로 4분할 광검출기가 이용된다.
상기 대물렌즈(103)는 상기 광원(110 내지 112)에서 조사되어 입사된 빔을 집광하여 상기 광 디스크에 포커싱한다. 여기서, 상기 대물렌즈(103)는 CD, DVD, BD를 판별하기 위하여 3파장 대응 대물렌즈가 이용될 수 있다. 상기 3파장 대응 대물렌즈는 상기 광원(110 내지 112)에서 조사되는 서로 다른 파장의 빔에 대해 다른 개구수(NA)와 동작 거리를 갖는다. 동작 거리란, 기록 및/또는 재생시에 광 디스크의 유형에 따라 광 디스크의 기록면의 데이터를 정확히 검출할 수 있을 때의 대물렌즈와 디스크면 사이의 거리를 의미한다. 예를 들어, 적외선 빔을 이용하는 CD의 동작 거리는 0.32mm, 적색 레이저 빔을 이용하는 DVD의 동작 거리는 0.48mm, 청색 레이저 빔을 이용하는 BD의 동작 거리는 0.72mm이다.
상기 액츄에이터(104)는 상기 제어부(400)의 제어에 따라서 상기 대물렌즈(103)를 업/다운 시키거나(스위핑:sweeping), 좌우로 이동시킨다(스윙:swing). 후술되는 바와 같이, 상기 스위핑 동작 중 상기 광원(110 내지 112)에서 가장 짧은 파장의 빔부터 차례로 상기 광 디스크에 빔을 조사하여, 일정 시간 간격 이내에 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지 여부를 판단함으로써 현재 로딩된 광 디스크의 유형을 판단하게 된다. 또한, 상기 스윙 동작에 따른 회절 신호의 검출 여부에 의하여 현재 로딩된 광 디스크의 트랙 피치에 따른 광 디스크의 유형을 판별할 수 있다.
상기 신호처리부(200)는 상기 4분할 광검출기(113 내지 115)에서 검출된 신호 사이의 연산을 수행하는 부분으로서, 가산기(216 내지 222) 및 감산기(223)를 포함한다.
상기 4분할 광검출기(113 내지 115)의 1 분할에 해당하는 신호들은 각각 제 1 내지 제 4가산기(216 내지 219)에서 더해진다. 제 5가산기(220)는 제 1가산기(216) 및 제 2가산기(217)의 출력 신호를 더하고, 제 6가산기(221)는 제 3가산기(218) 및 제 4가산기(219)의 출력 신호를 더한다. 제 7가산기(222)는 상기 제 5가산기(220) 및 제 6가산기(221)의 출력 신호를 더하여 출력하고, 감산기(223)는 상기 상기 제 5 가산기(220) 및 제 6 가산기(221)의 출력 신호를 감산하여 출력한다.
상기 제 7가산기(222)의 출력 신호는 상기 광검출기(113 내지 115)로 입사되는 빔의 총 광량이 되며, 상기 감산기(223)의 출력 신호는 디스크 표면에서 반사되어 광검출기로 입사되는 빔의 회절량을 의미한다.
구체적으로는, 상기 액츄에이터(104)에 의한 상기 대물렌즈(103)의 스윙 동작에 의하여 현재 빔 스폿과 빔이 조사되는 트랙 피치에 따라서 회절 현상이 발생될 수 있다. 상기 감산기(223)의 출력 신호를 통해 회절 현상을 검출할 수 있는 경우, 현재 빔 스폿에 의하여 회절 현상이 발생된다는 것을 의미하게 된다. 따라서, 상기 회절 현상에 의한 신호가 검출되는지 여부에 따라서 서로 다른 트랙 피치를 갖는 광 디스크를 구별할 수 있다. 예를 들어, DVD와 HD-DVD(High Density DVD)는 동일한 동작 거리를 갖으나, HD-DVD는 DVD를 위한 적색 레이저 빔을 조사한 경우 피트 크기나 트랙의 넓이가 적색 레이저의 회절 한계를 넘기 때문에 대물렌즈를 좌우로 이동시켜도 광검출기에는 회절 현상이 나타나지 않게 된다. 따라서, 회절 현상이 나타나지 않는 경우에는 현재 조사되는 빔에 의하여 검출될 수 없는 더 작은 트랙 피치를 갖는 광 디스크로 판별할 수 있다.
상기 광 디스크 판별부(300)는 상기 신호처리부(200)의 제 7가산기(222)에서 출력되는 반사 빔의 총 광량과, 상기 감산기(223)으로부터 출력되는 빔의 회절량을 이용하여 현재 시스템에 어떠한 유형의 광 디스크가 로딩되었는지를 판별한다.
상기 제어부(400)는 타이밍 윈도우 제어부(410), 광원 제어부(420) 및 스위핑/스윙 제어부(430)를 포함한다.
상기 타이밍 윈도우 제어부(410)는 상기 광검출기(113 내지 115)에서 일정 시간 간격 별로 광원 제어부(420) 및 스위핑/스윙 제어부(430)를 제어하여, 상기 광원(110 내지 112)에서 조사되는 빔의 온오프를 제어하고, 대물렌즈(103)를 업/다운 시키거나(스위핑) 좌우로 이동(스윙)시키도록 한다.
미설명된 도면 부호 150은 광 디스크를 회전시키는 스핀들 모터를 의미한다.
도 2a 내지 2c는 본 발명에 의하여 판별하고자 하는 광 디스크들의 단면을 나타낸 도면이다. 도 2a는 블루레이 디스크(이하, "BD"라 함)의 단면, 도 2b는 DVD의 단면, 도 2c는 CD의 단면을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 상기 광 디스크들은 두께가 모두 1.2mm로 동일하다. 또한, 표면으로부터 기록면까지의 거리는 BD의 경우 0.1mm, DVD의 경우 0.6mm, CD의 경우 1.2mm이다. 즉, BD, DVD, CD의 순서로 표면으로부터 기록면까지의 거리가 가깝다.
또한, 전술한 바와 같이, 광 디스크의 기록면의 데이터를 정확히 검출할 수 있을 때의 대물렌즈와 디스크면 사이의 거리인 동작 거리를 살펴보면, BD의 동작거 리(d1)는 0.72mm, DVD의 동작 거리(d2)는 0.48mm, CD의 동작거리(d3)는 0.32mm이다. 즉, BD, DVD, CD의 순서로 동작 거리가 크다.
한편, 미도시되었으나 차세대 DVD의 일종인 HD-DVD(Hign Density DVD)의 경우에는 표면과 기록면 사이의 거리 및 동작 거리에 있어서 상기 DVD의 경우와 동일하다. 다만, HD-DVD는 DVD에 비하여 더 작은 트랙 피치를 가지기 때문에 종래의 DVD에 비하여 고밀도의 저장용량을 갖는다.
도 3은 본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 장치에서 대물렌즈의 스위핑 동작시 빔의 파장 및 광 디스크의 유형에 따라서 검출되는 신호의 차이를 도시한 것이다.
도 3에서는 설명의 편의를 위하여, 대물렌즈와 광 디스크가 최대로 멀리 이격된 구동 하한 시점(t=0)으로부터 대물렌즈를 광 디스크쪽으로 이동시키며(업 스위핑) 청색 레이저(780nm), 적색 레이저(650nm), 적외선(780nm)의 빔을 조사하였을 때, 로딩된 광 디스크가 BD, DVD, CD인 경우 검출되는 신호를 하나의 도면에 표시하였다. 즉, 청색 레이저 빔이 조사된 경우를 예로 들면, 실제 동작시에는 표면 반사 신호(a1)가 검출된 후, 로딩된 광 디스크의 유형에 따라서 BD의 기록면에 의한 반사 신호(b1), DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c1) 및 CD의 기록면에 의한 반사 신호(d1) 중 어느 하나가 검출되며 도면 부호 b1, c1, d1의 신호가 동시에 검출되는 것은 아님에 유의한다. 또한, 조사되는 빔의 파장에 따라서 검출되는 신호의 시간 차이를 설명하기 위하여 청색 레이저, 적색 레이저, 적외선이 조사되는 경우 를 하나의 도면에 표시하였음에 유의한다.
도 3을 참조하면, BD, DVD, CD 중 임의의 광 디스크가 로딩되어 있는 상태에서, 대물렌즈를 구동 하한으로부터 광 디스크 방향으로 업 스위핑시키며 빔을 조사하는 경우, 광 디스크의 표면에서 반사된 빔에 의하여 표면 반사 신호(a1,a2,a3)가 먼저 검출된다.
일반적으로, 대물렌즈의 초점 거리는 입사되는 빔의 파장에 비례한다. 따라서, 대물렌즈와 광 디스크의 표면까지의 거리가 동일하게 이격된 상태에서 대물렌즈를 업 스위핑시키며 광 디스크에 접근시키는 경우, 가장 긴 파장을 갖는 적외선 빔이 제일 먼저 광 디스크 표면에 도달하여 표면 반사 신호(a3)가 검출되며, 다음으로 긴 파장을 갖는 적색 레이저 빔에 의한 표면 반사 신호(a2), 다음 청색 레이저 빔에 의한 표면 반사 신호(a1)가 검출된다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 광 디스크의 유형에 따라서 표면으로부터 기록면까지의 거리가 차이가 난다. 따라서, 상기 표면 반사 신호(a1,a2,a3)가 검출된 상태에서 계속해서 대물렌즈를 업 스위핑 시키면, 표면과 가장 가까운 거리에 위치한 BD의 기록면에 의한 반사 신호(b1,b2,b3)가 검출되며, 다음 DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c1,c2,c3), 다음 CD의 기록면에 의한 반사 신호(d1,d2,d3) 순으로 검출된다.
예를 들어, 로딩된 광 디스크가 BD라 하였을 때, 상기 BD에 대물렌즈를 업 스위핑 시키며 청색 레이저 빔을 조사하는 경우, 상기 대물렌즈를 통해 포커싱된 빔이 BD의 표면에 도달하면 먼저 표면 반사 신호(a1)가 검출되고, 계속해서 대물렌 즈를 업 스위핑하여 빔이 BD의 기록면에 도달하면, 소정 파워 이상의 반사 신호(b1)가 검출된다. 상기 경우에 있어서 로딩된 광 디스크가 BD가 아닌 DVD라고 한다면, 표면과 기록면 사이의 거리가 BD의 경우보다 더 크므로 상기 BD의 기록면에 의한 반사 신호(b1)가 검출된 시간 이후에 DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c1)가 검출된다. 마찬가지로, 로딩된 광 디스크가 CD라고 한다면 상기 DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c1)가 검출된 시간 이후에 빔이 CD의 기록면에 도달하게 되어 반사 신호(d1)가 검출될 것이다.
조사되는 빔이 적색 레이저 빔이나, 적외선 빔인 경우에도 초점 거리의 차이에 의해서 반사 신호가 검출되는 시점의 차이만 있을 뿐, 로딩된 광 디스크의 유형에 따라서 먼저 표면 반사 신호(a1,a2,a3)가 검출된 다음에 BD의 기록면에 의한 반사 신호(b1,b2,b3,b4), DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c1,c2,c3,c4), CD의 기록면에 의한 반사 신호(d1,d2,d3,d4)의 시간 순서로 신호가 검출된다는 점에서는 차이가 없다.
정리하면, 로딩된 광 디스크의 유형에 따라서 표면과 기록면 사이의 거리 차이로 인하여 표면 반사 신호가 검출되고 기록면에 의한 반사 신호가 검출되기까지에 소정의 시간 차이가 발생된다는 점이다.
한편, 로딩된 광 디스크의 유형에 따라서 상기 기록면에 데이터를 기록 및/또는 재생하는 경우에는 적합한 파장의 빔이 필요하다. 예를 들어, BD의 경우에는 상기 청색 레이저 빔, DVD의 경우에는 적색 레이저 빔, CD의 경우에는 적외선 빔을 조사하여 소정 파워 이상의 반사 신호(b1, c2, d3)를 검출할 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같이 광 디스크의 유형에 따른 동작 거리의 차이 및 기록면에 의한 반사 신호가 검출되기 까지의 시간차를 고려하여 광 디스크의 유형을 판별한다.
구체적으로, 광 디스크가 로딩되면 상기 스위핑/스윙 제어부(430)는 대물렌즈(103)를 구동 하한까지 이동시킨 다음, 상기 대물렌즈(103)를 광 디스크 방향으로 이동시키는 업 스위핑 동작을 수행하도록 상기 액츄에이터(104)를 제어한다.
이때, 상기 광원 제어부(420)는 상기 타이밍 윈도우 제어부(410)의 제어하에서 상기 광원(110 내지 112)의 온오프를 제어하여 최초에 가장 짧은 파장을 갖는 청색 레이저 빔이 광 디스크에 조사되도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 대물렌즈의 업 스위핑 동작에 따라 청색 레이저 빔이 광 디스크의 표면에 도달하여 반사되면 최초로 표면 반사 신호(a1)가 검출된다. 이 때의 시간을 T0라고 한다. 만약 로딩된 광 디스크가 BD라고 한다면, 일정 시간 간격(T1)내에 대물렌즈의 업 스위핑 동작에 의하여, 표면에 도달된 빔이 BD의 기록면에 도달하게 된다. 여기서, 상기 T1 시간은 BD의 표면과 기록면 사이의 거 및 대물렌즈의 업 스위핑 속도를 고려하여 계산될 수 있다.
상기 광 디스크 판별부(300)는 광 검출기에서 표면 반사 신호(a1)가 검출된 후, 일정 시간 간격(T1)이내에 소정 파워 이상의 반사 신호(b1)가 검출되지 않는 경우에는 로딩된 광 디스크가 BD가 아닌 것으로 판단한다. 이때, 상기 타이밍 윈도우 제어부(410)는 상기 광원 제어부(420)를 제어하여 광원에서 청색 레이저 빔을 오프시키고 적색 레이저 빔이 조사되도록 한다.
만약, 로딩된 광 디스크가 DVD라고 한다면, 전술한 BD와 DVD의 동작 거리의 차이인 240㎛만큼 대물렌즈가 업 스위핑 동작을 통해 이동하는데 소요되는 소정 시간(T2)이 경과한 후 일정 시간 간격(T3) 내에 DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c2)가 검출될 것이다.
상기 광 디스크 판별부(300)는 일정 시간 간격(T3)내에 DVD의 기록면에 의한 반사 신호(c2)가 검출되는지 여부를 확인하여 로딩된 광 디스크가 DVD인지를 확인하고, 소정 파워 이상의 반사 신호가 검출되지 않는 경우라면, DVD가 아닌 것으로 판단한다. 이때, 상기 윈도우 타이밍 제어부(410)는 다시 상기 광원 제어부(420)를 제어하여 광원에서 적외선 빔이 조사되도록 제어한다.
만약, 로딩된 광 디스크가 CD라고 한다면, DVD와 CD의 동작 거리의 차이인 160㎛만큼 대물렌즈가 업 스위핑 동작을 통해 이동하는데 소요되는 소정 시간(T4)이 경과한 후, 일정 시간 간격(T5)내에 CD의 기록면에 의한 반사 신호(d3)가 검출될 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 장치는 가장 짧은 파장의 빔을 조사하여 표면 반사된 빔이 검출된 시점(T0)부터, 계속해서 대물렌즈를 업 스위핑 시키며 일정 시간 간격 내에 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지 여부를 확인하고, 미검출시 조사되는 빔의 파장을 증가시키며 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지 확인하는 과정을 반복하여, 한 번의 스위핑 동작을 통하여 로딩된 광 디스크의 유형을 신속하고 정확하게 판별할 수 있다. 또한, 광 디스크의 유형 판별시에 최초로 표면 반사 신호가 검출된 시점(T0)을 중심으로 스위핑 동작을 제어하여 종래에 비하여 스위핑 동작 거리를 단축시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 판별 장치에서 대물렌즈의 스위핑 및 스윙 동작에 의한 대물렌즈의 궤적을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 판별 장치에서 대물렌즈와 광 디스크 사이의 거리 변화를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 x축은 대물렌즈의 내/외주 방향, 즉 대물렌즈의 좌우이동을 의미한다. 도 4 및 도 5에서 y축은 대물렌즈와 광 디스크 표면 사이의 거리 관계로서, y 좌표값이 클수록 대물렌즈와 광 디스크가 인접해 있음을 의미한다.
상기 BD의 기록면에 의한 반사 신호가 검출될 가능성이 있는 시간 구간인 T1을 BD 타이밍 윈도우, DVD의 기록면에 의한 반사 신호가 검출될 가능성이 있는 시간 구간인 T3를 DVD 타이밍 윈도우, CD의 기록면에 의한 반사 신호가 검출될 가능성이 있는 시간 구간인 T5를 CD 타이밍 윈도우라고 한다면, 상기 타이밍 윈도우 제어부(410)는 상기 각 타이밍 윈도우 내에서 각 파장의 레이저가 선택적으로 온오프되도록 제어함으로써, 각 파장에 적합한 광 디스크의 판독성을 증가시키고 다른 파장에 의한 신호가 검출되는 것을 방지한다.
도 4를 참조하면, 상기 윈도우 타이밍 제어부(410)는 대물렌즈의 업 스위핑 시에, 로딩된 광 디스크의 유형에 따라서 소정 파워 이상의 신호가 검출될 수 있는 각 타이밍 윈도우 구간(T1,T3,T5)에서 각 파장의 레이저를 선택적으로 온오프시키며, 동일한 동작 거리를 갖으나 서로 다른 트랙 피치를 갖는 광 디스크 사이를 구별하기 위하여 대물렌즈를 좌우로 이동시키는 스윙 동작을 수행한다.
예를 들어, BD 타이밍 윈도우(T1) 구간내에서는 상기 윈도우 타이밍 제어부 (410)는 청색 레이저 빔, DVD 타이밍 윈도우(T3) 구간내에서는 적색 레이저 빔, CD 타이밍(T5) 구간내에서는 적외선 빔이 조사되도록 상기 광원 제어부(420)를 제어한다.
또한, 도 5를 참조하면, 대물렌즈의 업 스위핑 동작이 수행될 때, 상기 윈도우 타이밍 윈도우 구간(T1,T3,T5)에서는 업 스위핑 속도를 감소시켜 더 정확한 신호 검출이 이루어지도록 할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 각 타이밍 윈도우 구간(T1,T3,T5)동안에 대물렌즈를 좌우로 이동시키는 스윙동작을 수행한다. 상기 스윙동작은 광 디스크의 유형을 판별하기 위하여 기록면에서 반사되어 돌아오는 회절광을 이용하기 위한 것이다. 상기 스윙 동작은 동일한 동작 거리를 갖지만 트랙 피치의 차이가 있는 광 디스크, 가령 DVD와 HD-DVD를 구별하기 위한 것이다.
일반적으로, 광 디스크에 조사된 빔은 광 초점이 광 디스크의 피트나 트랙의 어느 위치에 포커싱되었는지에 따라서 소정의 회절 패턴이 형성될 수 있다. 이러한 회절 패턴을 검출하기 위해서 광검출기를 반으로 나누어서 어느 한 쪽에 검출된 광 신호와 다른 한 쪽에 검출된 광 신호 사이의 크기를 비교하게 된다. 만약, 광 초점이 피트나 트랙의 모서리 부분에 포커싱되면 광 검출기의 양 쪽의 신호 크기 차이가 분명하지만, 광 초점이 피트나 트랙의 정 가운데 부분에 포커싱되면 회절 패턴의 좌우 신호 사이의 크기가 대칭을 이루게 되어 광검출기에 의하여 회절 현상을 검출할 수 없다.
따라서, 본 발명에서는 회절 현상을 정확히 검출하기 위해서 대물렌즈를 업 스위핑 하는 동시에 좌우로 이동시키는 스윙 동작을 수행한다. 상기 스윙 동작을 통해서 광 초점은 광 디스크의 피트 열이나 트랙의 직교 방향으로 스캔되며, 이로 인해 회절 패턴의 좌우 명암에 차이가 발생하게 된다. 광 디스크의 유형에 따라서 상기 회절 패턴의 좌우 신호차 및 광검출기에서 입사되는 광신호의 합의 차이가 다르기 때문에, 회절 패턴의 좌우 신호 차이와 합 신호를 이용해서 광 디스크를 판별할 수 있다. 상기 스윙 동작은 상기 스위핑 동작과 별도로 수행될 수도 있다.
예를 들어, 상기 DVD 윈도우 타이밍 구간(T3)에서 HD-DVD와 DVD의 회절 현상을 나타낸 도 6을 참조하면, 상기 DVD 윈도우 타이밍 구간(T3)에서 적색 레이저 빔을 조사하는 동시에 대물 렌즈를 좌우로 이동시키는 스윙 동작을 수행하는 경우, DVD에 비하여 작은 트랙 피치를 갖는 HD-DVD에 의해서는 회절 현상이 나타나지 않고 DVD에 의한 경우만 회절 패턴에 의한 소정 크기의 신호가 검출되게 되므로, 동일한 동작 거리를 갖지만 서로 다른 트랙 피치를 갖는 DVD와 HD-DVD 사이를 구별할 수 있다. 상기와 같은 스윙 동작을 통한 광 디스크의 유형 판별은 상기 DVD 및 HD-DVD 사이를 구별하는 경우에 한정되지 않고, 동일한 동작 거리를 갖지만 서로 다른 트랙 피치를 갖는 광 디스크의 판별을 위하여 적용될 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 광 디스크 유형 판별 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 먼저 대물렌즈를 구동 하한까지 다운 스위핑하여 업 스위핑할 준비를 한다(단계 500). 다음, 청색 레이저 빔을 조사하고 업 스위핑을 시작한다(단계 505). 광 디스크 표면에서의 반사에 의한 표면 반사 신호가 검출되는지 를 확인하여(단계 510), 상기 표면 반사 신호가 검출된 시점을 T0라 하고, 일정시간(T1)동안 업 스위핑 동작을 유지하며 대물렌즈의 스윙 동작을 수행하면서(단계 515), 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지를 확인한다(단계 520). BD 타이밍 윈도우 구간(T1)동안에 소정 파워 이상의 신호가 검출된다면, 로딩된 광 디스크는 BD로 판별된다.
상기 단계 520에 의하여, 소정 파워 이상의 신호가 검출되지 않는 경우에는 상기 청색 레이저 빔을 오프시키고 스윙 동작을 정지한 다음, DVD에 의한 신호가 검출될 수 있는 동작 거리로 상기 대물렌즈가 이동될 수 있도록 일정시간(T2)동안 업 스위핑 동작을 수행한다(단계 525).
다음, 적색 레이저 빔을 조사하고 DVD의 기록면에 의한 반사 신호가 검출될 수 있는 일정 시간 간격(T3)동안 업 스위핑 동작 및 스윙 동작을 수행하고(단계 530), 다시 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지를 확인한다(단계 535).
만약 상기 일정 시간 간격(T3), 즉 DVD 타이밍 윈도우 구간 동안에 소정 파워 이상의 신호가 검출된다면, 로딩된 광 디스크는 DVD로 판별된다.
상기 단계 535에 의하여, 소정 파워 이상의 신호가 검출되지 않는 경우에는 상기 적색 레이저 빔을 오프시키고 스윙 동작을 정지한 다음, CD의 기록면에 의한 신호가 검출될 수 있는 동작 거리로 상기 대물렌즈가 이동될 수 있도록 일정시간(T4)동안 업 스위핑 동작을 수행한다(단계 540).
다음, 적외선 빔을 조사하고 CD의 기록면에 의한 반사 신호가 검출될 수 있는 일정 시간 간격(T5)동안 업 스위핑 동작 및 스윙 동작을 수행하고(단계 545), 다시 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지를 확인한다(단계 550).
상기 일정 시간 간격(T5), 즉 CD 타이밍 윈도우 구간 동안에 소정 파워 이상의 신호가 검출된다면, 로딩된 광 디스크는 CD로 판별된다.
상기 타이밍 윈도우 구간 동안에 소정 파워 이상의 신호가 검출된 경우, 각 검출된 타이밍 윈도우 구간에 따라서 광 디스크 유형이 결정되며(단계 555), 이후에는 상기 결정된 광 디스크 유형에 적합한 파장의 빔을 조사하여 데이터의 기록 및/또는 재생이 수행된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 유형의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 가능하다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의하면 종래 복수 개의 파장을 이용하여 광 디스크의 유형을 판별하는 경우는 물론 한 파장만을 사용하는 경우보다 스위핑 거리를 짧게 할 수 있으며, 신속하고 정확하게 광 디스크의 유형을 판별할 수 있다.

Claims (5)

  1. 광 디스크의 유형 판별 방법에 있어서,
    대물 렌즈를 광 디스크 방향으로 이동시키면서 상기 광 디스크에 빔을 조사하여 상기 광 디스크에서 반사된 신호를 검출하는 단계;
    상기 신호가 검출된 시점을 중심으로 일정 시간 내에 소정 파워 이상의 신호가 검출되는지를 확인하고, 소정 파워 이상의 신호가 검출되지 않는 경우 상기 빔의 파장을 증가시키며 빔을 조사하여 상기 광 디스크에서 반사된 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 소정 파워 이상의 신호가 검출된 시간을 기준으로 광 디스크의 유형을 판별하는 단계를 포함하는 광 디스크의 유형 판별 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 대물 렌즈를 좌우로 이동시키며 빔을 조사하고 상기 광 디스크에서 반사된 회절 신호를 이용하여 서로 다른 트랙 피치를 갖는 광 디스크를 구별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 유형 판별 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 디스크의 유형 판별을 위한 빔을 조사하는 일정 시간 동안 대물렌즈의 이동되는 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 유형 판별 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 소정 파워 이상의 신호가 검출되는 시간을 기준으로 BD, DVD, CD 순으로 광 디스크의 유형이 판별되는 것을 특징으로 하는 광 디스크의 유형 판별 방법.
  5. 광 디스크의 유형 판별 장치에 있어서,
    대물렌즈, 광검출기 및 적어도 하나 이상의 광원을 구비하는 픽업부;
    상기 픽업부에서 검출된 신호를 처리하는 신호처리부;
    상기 신호처리부에서 소정 파워 이상의 신호가 검출되는 시간으로부터 광 디스크의 유형을 판별하는 광 디스크 판별부; 및
    일정 시간 간격으로 상기 픽업부의 광원에서 조사되는 빔을 제어하고, 상기 픽업부의 대물 렌즈의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 광 디스크의 유형 판별 장치.
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