KR20070026884A - 트래킹 에러 신호 보정 방법 및 이 방법을 수행하는 디스크드라이브 - Google Patents

트래킹 에러 신호 보정 방법 및 이 방법을 수행하는 디스크드라이브 Download PDF

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KR20070026884A
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데르 헤이덴 헨드리쿠스 씨. 엠. 반
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

광 디스크 드라이브(1)에서의 트래킹 에러 신호(TES)에 대한 보정값(TESC)를 발생시키는 방법은 상기 광 디스크 드라이브(1)에 삽입된 광 디스크(2)의 타겟 트랙을 향한 점프를 실시하는 단계와, 점프의 적어도 일부 중에, 복수의 트랙 크로싱에 대응하는 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 평균 근사치로서 보정값(TESC)를 계산하는 단계를 포함한다.
광 디스크 드라이브, 광 디스크, 트래킹 에러 신호, 보정값, 점프, 액츄에이터

Description

트래킹 에러 신호 보정 방법 및 이 방법을 수행하는 디스크 드라이브{IMPROVED TRACKING ERROR SIGNAL CALIBRATION METHOD, AND DISC DRIVE IMPLEMENTING SUCH METHOD}
본 발명은 광 스토리지 디스크 내외로의 정보 기록/판독을 위한 디스크 드라이브 장치에 관한 것으로, 이하에서는 이러한 디스크 드라이브 장치를 "광 디스크 드라이브"로서 지칭한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 트래킹 에러 신호의 보정 및 정규화를 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있듯이, 광 스토리지 장치는 연속 나선 형태 또는 다중 동심원 형태로 있는 스토리지 공간의 적어도 하나의 트랙을 포함하며, 이 스토리지 공간에 데이터 패턴의 형태로 정보를 저장할 수 있다. 광 디스크는 판독만 가능한 타입일 수 있고, 이 경우에 정보는 제작 중에 기록되며, 사용자는 이 정보를 판독할 수만 있다. 광 스토리지 디스크는 또한 기록 가능한 타입일 수도 있는데, 이 경우 사용자는 정보를 저장할 수 있다. 광 스토리지 디스크의 스토리지 공간에 정 보를 기록하거나, 디스크로부터 정보를 판독하기 위하여, 광 디스크 드라이브는 한편으로 광 디스크를 수용하고 회전시키기 위한 회전 수단과, 다른 한편으로 광 스캐닝 수단을 포함한다. 광 디스크에 정보를 저장할 수 있는 방법과 광 디스크로부터 광 데이터를 판독할 수 있는 방법을 포함한 일반적 광 디스크의 기술은 통상적으로 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 이러한 기술에 대해서는 상세하게 설명할 필요는 없다.
광 디스크를 회전시키기 위하여, 광 디스크 드라이브는 통상적으로 모터를 구비하고, 이 모터는 광 디스크의 중앙부에 결합되는 허브를 구동한다. 일반적으로, 모터는 스핀들 모터로서 구현되고, 모터-구동식 허브는 모터의 스핀들 액슬에 직접적으로 배치될 수 있다.
광 디스크를 광학적으로 스캐닝하기 위하여, 광 디스크 드라이브는 광 빔 발생기 장치(통상적으로 레이저 다이오드), 디스크 상의 초점에 광 빔을 집속하기 위한 (대물렌즈와 같은) 수단, 및 디스크로부터 반사된 반사광을 수용하고 전기적 검출기 출력 신호를 발생시키는 광 검출기를 포함한다. 광 검출기는 일반적으로 다중 검출기 세그먼트를 포함하고, 각각의 세그먼트는 개별 세그먼트 출력 신호를 제공한다.
조작 중에, 광 빔은 디스크에 집속된 상태로 유지되어야 한다. 이를 위하여, 대물렌즈는 축방향으로 변위 가능하게 배치되고, 광 디스크 드라이브는 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하기 위한 초점용 액츄에이터 수단(focal actuator means)을 포함한다. 또한, 집속된 광점(light spot)은 트랙과 정렬 상태로 유지되어야 하거나 현재의 트랙으로부터 새로운 트랙으로 변위될 수 있어야 한다. 이를 위하여, 적어도 대물렌즈는 반경 방향으로 변위 가능하게 설치되고, 광 디스크 드라이브는 대물렌즈의 반경 방향 위치를 제어하기 위한 반경 방향 액츄에이터 수단을 포함한다.
트랙 추종, 즉 빔의 초점을 트랙과 정렬 상태로 유지하기 위하여, 광 디스크 드라이브는 반경 방향 서보 시스템을 포함하고, 이 서보 시스템은 실제 초점 위치와 원하는 초점 위치 사이의 임의의 편차(트래킹 에러로서 표시됨)를 측정할 수 있고, 상기 트래킹 에러가 가능한 한 적게 되도록, 바람직하게는 제로로 되도록 초점의 반경 방향 위치를 제어한다. 제어 유닛은 전기적 검출기의 출력 신호를 수신하고, 그 신호로부터 트래킹 에러 신호를 유도하여, 트래킹 에러의 실제값을 표시한다. 이러한 트래킹 에러 신호를 기초로 하여, 제어 유닛은 반경 방향 액츄에이터를 위한 제어 신호를 발생시킨다. 트래킹 에러 신호, 이러한 트래킹 에러 신호를 입력 신호로서 이용하는 반경 방형 서보 시스템은 그 자체로 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 상세하게 설명할 필요는 없다.
이상적으로, 트래킹 에러 신호는 단지 트래킹 에러의 실제값의 함수, 즉 동일한 값의 트래킹 에러에 대하여, 트래킹 에러 신호는 항상 동일한 신호값을 갖는다. 그러나 실질적으로 그렇지 않은데, 여러 가지 이유로, 트래킹 에러와 트래킹 에러 신호 사이의 관계는 스토리지 디스크의 표면에 걸쳐서 변경될 수 있다. 예측 가능한 서보 시스템을 얻기 위하여, 동일한 트래킹 에러가 동일한 서보 작용을 야기하고, 그에 따라 상기 관계의 변동에 민감하지 않거나 적어도 덜 민감한 제어 회 로가 트래킹 에러 신호를 수신하거나 계산하는 것이 유리하다.
이를 위하여, 초기 스테이지에서, 예정된 수의 사전 정의된 디스크 영역(스토리지 공간의 반경 방향 부분)에 대하여 복수의 보정 과정을 실시하는 것은 공지되어 있다. 각각의 디스크 영역에서, 트래킹 에러 신호의 진폭을 측정하고, 측정된 진폭을 메모리에 저장한다. 추후의 작동 시에, 측정한 트래킹 에러 신호를 대응 영역의 저장된 트래킹 에러 신호의 진폭과 비교하여 정규화된 트래킹 에러 신호를 얻고, 정규화된 트래킹 에러 신호를 기초로 하여 반경 방향 액츄에이터에 대한 반경 방향 제어 신호를 발생시킨다.
정규화된 트래킹 에러 신호를 이용하는 개념은 상당한 바람직하게 기능한다. 그러나, 디스크를 복수의 영역으로 분할하고, 디스크의 시동 단계 중에, 이들 영역 각각에서 보정 절차를 실시(트래킹 에러 신호의 진폭 측정)하는 그러한 공지의 공정의 단점은 다소 많은 시간이 소요된다는 것인데, 각각의 측정에 약 200 ms가 소요될 수 있고, 영역의 수는 약 10 정도일 수 있다. 이는 사용자가 디스크를 사용하기 전에 기다려야 하는 시간을 가중시킨다.
다른 문제는 초기 단계 중의 시간 소비의 감소 요구와 개선된 정확성의 요구 사이의 조화를 찾아야만 한다는 것이다. 영역의 수를 줄임으로써 초기 공정의 지속 시간을 줄일 수 있지만, 영역의 사이즈가 증가하고 측정한 트래킹 에러 신호의 진폭이 전체 영역에 걸쳐 부정확하게 된다는 손실이 존재한다.
이들 문제를 해결하기 위한 시도로서, US-A-5,504,726은 트랙을 점프하는 중에 트래킹 에러 신호의 진폭을 측정하는 것을 이미 제안하였다. 이 공보에 따르 면, 트래킹 에러 신호의 진폭은 복수의 트랙 크로싱에 의한 큰 점프 중에 측정했을 때 최대 진폭으로 되는 것으로 결정되거나, 하나의 트랙씩 3번 연속 점프하는 중에 측정했을 때 최대 진폭으로 측정된다.
US-A-5,504,726에서 제안한 방법의 단점은 스크래치와 같은 디스크 결함에 매우 민감하다는 것이다. 스크래치는, 트래킹 에러 신호의 진폭을 "표준(normal)" 값, 즉 그러한 스크래치가 없을 때에 트래킹 에러 신호의 진폭이 갖는 값에 비하여 감소시키거나 증가시키는 효과를 가질 수 있다. 공지의 방법에서 정규화를 위하여 사용되는 트래킹 에러 신호의 진폭(이하에서는 "보정 진폭"으로 지칭함)은 하나의 트랙 크로싱, 즉 최대 진폭을 갖는 하나의 트랙 크로싱에 실제로 대응하므로, 스크래치가 있는 경우에, "잘못된" 진폭을 보정 진폭으로서 취하기 쉬워진다.
본 발명의 중요한 목적은 전술한 문제를 제거하거나 적어도 경감할 수 있는 보정 방법을 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 스크래치에 그다지 민감하지 않은 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 중요 양태에 따르면, 복수의 트랙에 걸쳐 점프를 실시하고, 각각의 개별 트랙 크로싱에 대하여 개별 트래킹 에러 신호의 진폭을 측정한다. 복수의 그러한 개별 트래킹 에러 신호의 진폭을 기초로 하여 보정 진폭을 계산한다. 그에 따라, 각 트랙 크로싱에 대하여 측정한 트래킹 에러 신호의 진폭은 보정 진폭에 관여한다. 예컨대 스크래치 등에 의해 야기되는, 개별 트래킹 에러 신호의 진폭에 있어서의 에러는 보정 진폭의 값에 그다지 영향을 끼치지 않는다.
바람직하게는, 일정한 속도로 트랙을 크로싱하면서 측정한 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭을 기초로 하여 보정 진폭을 계산한다.
가능한 실시예에 따르면, 모든 관련 트래킹 에러 신호의 진폭의 평균으로서 보정 진폭을 계산한다.
바람직한 실시예에 따르면, 새로운 트랙 크로싱이 현재의 보정 진폭보다 큰 트래킹 에러 신호의 진폭을 제공하는 경우에는 보정 진폭을 증가시킴으로써, 또는 새로운 트랙 크로싱이 현재의 보정 진폭보다 작은 트래킹 에러 신호의 진폭을 제공하는 경우에는 보정 진폭을 감소시킴으로써 보정 진폭을 계산한다. 증가값 및 감소값은 일정할 수 있지만, 이들 값은 현재의 트래킹 에러 신호의 진폭과 현재의 보정 진폭 사이의 차이에 비례할 수도 있다.
본 발명의 이들 및 다른 양태, 특징 및 이점은, 동일하거나 유사한 부분을 동일한 도면 부호로 표시하고 있는 첨부 도면을 참고로 하는 이하의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 광 디스크 드라이브 장치의 관련 구성을 개략적으로 도시하고 있다.
도 2a는 연속적인 트랙 크로싱 중의 특징적인 TES 곡선을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 2b는 가능한 장애 상황을 나타내기 위하여 보다 큰 시간-스케일로 표시되는, 도 2a와 유사한 그래프이다.
도 3은 보정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 방법을 구현하기 위한 처리 회로의 블록도이다.
도 5는 트래킹 에러 신호의 일반적 형상을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 6은 실제 점프 중의 트래킹 에러 신호를 나타내는 그래프이다.
도 7은 점프 프로파일을 개략적으로 도시하는 그래프이다.
도 8은 트래킹 에러 신호의 정규화를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 1은 통상적으로 DVD 또는 CD와 같은 광 디스크(2)에 정보를 저장하고, 광 디스크로부터 정보를 판독하는 데에 적합한 광 디스크 드라이브 장치(1)를 개략적으로 도시하고 있다. 두께가 과장되게 도시되어 있는 디스크(2)는 적어도 하나의 스토리지 층(2A)을 포함한다. 디스크(2)를 회전시키기 위하여, 디스크 드라이브 장치(1)는 프레임(단순성을 위하여 생략되어 있음)에 고정된 모터(4)를 포함하고, 이 모터는 회전축(5)을 갖는다.
디스크 드라이브 장치(1)는 광 빔에 의해 디스크(2)의 트랙(도시 생략)을 스캐닝하는 광학 시스템(30)을 더 포함한다. 보다 구체적으로, 도 1에 도시된 예시적인 배치에 있어서, 광학 시스템(30)은 광 빔 발생 수단(31), 통상적으로는 레이저 다이오드와 같은 레이저를 포함하고, 이는 광 빔(32)을 발생시키도록 배치되어 있다. 이하에서는, 광로(39)를 따르는 광 빔(32)의 다양한 섹션을 문자 a, b, c 등으로 표시하고, 도면 부호 32를 부여한다.
광 빔(32)은 빔 스플리터(33), 시준기 렌즈(37) 및 대물렌즈(34)를 통하여 디스크(2)에 도달한다(빔 32b). 광 빔(32b)은 디스크(2)로부터 반사되어(반사된 광 빔 32c), 대물렌즈(34), 시준기 렌즈(37) 및 빔 스플리터(33)를 통하여 광 검출기(35)에 도달한다(빔 32d). 대물렌즈(34)는 스토리지 층(2A)상의 초점(F)에 광 빔(32b)을 집속하도록 설계된다.
디스크 드라이브 장치(1)는 액츄에이터 시스템(50)을 더 포함하며, 이 액츄에이터 시스템은 대물렌즈(34)를 디스크(2)에 대하여 반경 방향으로 변위시키는 반경 방향 액츄에이터(51)를 구비한다. 반경 반향 액츄에이터는 그 자체로 공지되어 있고, 본 발명이 그러한 반경 방향 액츄에이터의 구조 및 기능에 관련한 것이 아니므로, 본 명세서에서는 반경 방향 액츄에이터의 구조 및 기능에 대해서 상세하게 설명할 필요는 없다.
정확히 디스크(2)의 소정 위치 상에 정확한 초점을 얻고 이를 유지하기 위하여, 상기 대물렌즈(34)는 축방향으로 변위 가능하게 설치되고, 또한 액츄에이터 시스템(50)은 대물렌즈(34)를 디스크(2)에 대하여 축방향으로 변위시키도록 배치된 초점용 액츄에이터(52)를 또한 구비한다. 초점용 액츄에이터는 그 자체로 공지되어 있고, 또한 그러한 초점용 액츄에이터의 구조 및 기능이 본 발명의 주제가 아니므로, 본 명세서에서는 그러한 초점용 액츄에이터의 구조 및 기능에 대해서 더 상세하게 설명할 필요는 없다.
대물렌즈(34)의 정확한 경사 위치를 얻고 유지하기 위하여, 대물렌즈(34)는 경사지게 장착될 수 있으며, 그러한 경우에는, 도시한 바와 같이, 액츄에이터 시스템(50)은 대물렌즈(34)를 디스크(2)에 대하여 고정하도록 배치된 경사 액츄에이터(53; tilt actuator)를 또한 구비한다. 경사 액츄에이터는 그 자체로 공지되어 있고, 또한 그러한 경사 액츄에이터의 구조 및 작용이 본 발명의 주제가 아니므로, 본 명세서에서는 그러한 경사 액츄에이터의 구조 및 작용에 대해서 더 상세하게 설명할 필요는 없다.
대물렌즈를 장치의 프레임에 대하여 지지하기 위한 수단, 대물렌즈를 축방향 및 반경 방향으로 변위시키기 위한 수단 및 대물렌즈를 고정하기 위한 수단은 일반적으로 그 자체로 공지되어 있다는 것에 또한 주목한다. 그러한 지지 수단 및 고정 수단의 구조 및 작용은 본 발명의 주제가 아니므로, 본 명세서에서는 이들 수단의 구조 및 작용에 대해서 더 상세하게 설명할 필요는 없다.
반경 방향 액츄에이터(51), 초점용 액츄에이터(52) 및 경사 액츄에이터(53)를 일체의 액츄에이터로서 구현할 수도 있다는 것에 또한 주목한다.
디스크 드라이브 장치(1)는 제어 회로(90)를 더 포함하고, 이 제어 회로는 반경 방향 액츄에이터(51)의 제어 입력부에 결합된 제1 출력부(91), 초점용 액츄에이터(52)의 제어 입력부에 결합된 제2 출력부(92), 경사 액츄에이터(53)의 제어 입력부에 결합된 제3 출력부(93), 모터(4)의 제어 입력부에 결합된 제4 출력부(94), 레이저 장치(31)의 제어 입력부에 결합된 제5 출력부(96)를 구비한다. 제어 회로(90)는, 제1 출력부(91)에서 반경 방향 액츄에이터(51)를 제어하기 위한 제어 신 호(SCR)를 발생시키고, 제2 출력부(92)에서 초점용 액츄에이터(52)를 제어하기 위한 제어 신호(SCF)를 발생시키고, 제3 출력부(93)에서 경사 액츄에이터(53)를 제어하기 위한 제어 신호(SCT)를 발생시키고, 제4 출력부(94)에서 모터(4)를 제어하기 위한 제어 신호(SCM)를 발생시키고, 제5 출력부(96)에서 레이저를 제어하기 위한 제어 신호(SW)를 발생시키도록 구성되어 있다.
제어 회로(90)는 광 검출기(35)로부터 판독 신호(SR)를 수신하기 위한 판독 신호 입력부(95)를 더 구비한다. 자체로 공지되어 있듯이, 광 검출기(35)는 실제로 여러 개의 개별 검출기 요소를 구비할 수 있고, 또한 자체로 공지되어 있듯이 판독 신호(SR)는 여러 개의 개별 검출기 요소의 출력 신호로 구성될 수 있다. 또한, 판독 신호 입력부(95)는 실제로 여러 개의 개별 입력 신호 단자를 포함할 수 있고, 자체로 공지되어 있듯이, 이들 각각의 신호 단자는 대응하는 하나의 검출기 요소 출력 신호를 수신한다.
제어 회로(90)는 하나 이상의 에러 신호를 유도하기 위하여 개별 검출기 요소의 출력 신호를 처리하도록 구성되어 있다. 이하에서 간단하게 TES로서 지칭하는 반경 방향 에러 신호 또는 트래킹 에러 신호는 트랙과 초점(F) 사이의 반경 방향 거리를 나타낸다. 이하에서 간단하게 FES로서 지칭하는 초점 에러 신호는 스토리지 층과 초점(F) 사이의 축방향 거리를 나타낸다. 광 검출기의 구조에 따라, 에러 신호를 계산하는 데에 상이한 공식을 사용할 수 있다는 것에 주목한다.
판독 모드에서, 레이저 빔(32)의 세기는 실질적으로 일정하게 유지되고, 판독 신호 입력부(91)에서 수신한 개별 검출기 요소의 출력 신호에 있어서의 세기 편차는 판독되는 트랙의 데이터 내용을 반사한다. 제어 회로(90)는 데이터 입력부(97)를 더 포함한다. 기록 모드에서, 제어 회로(90)는 데이터 입력부(97)에서 수신한 데이터 신호(SDATA)를 기초로 하여 레이저(31)를 위한 제어 신호(SW)를 발생시키고, 레이저 빔의 세기는 입력 데이터에 대응하는 패턴을 기록하도록 변동한다. 재기록 가능한 디스크를 소거하는 데에 특유의 세기 레벨이 또한 사용되며, 이러한 소거는 디스크를 비우는 독립적인 공정으로서 또는 기존의 데이터를 겹쳐 쓰는 중에 일어날 수 있다.
도 2a는 디스크 드라이브 장치(1)가 점프를 실행할 때, 즉 초점(F)이 특정의 타겟 트랙으로 이동하도록 반경 방향으로 변위될 때에 TES의 거동을 개략적으로 나타내는 그래프이다. 타겟 트랙을 향한 이동 중에, 초점(F)은 트랙을 크로싱하고, 도 2a에 T1, T2, T3로 표시된 각각의 트랙 크로싱 중에, TES는 제로로 된다. 트랙을 통과한 후에, TES는 다음 트랙을 크로싱하기 전에 최대 양의 값(TESmax)과 최대 음의 값(TESmin)에 도달한다. TES 거동을 나타내는 그래프는 특징적 TES 곡선으로서 표시되며, 그러한 특징적 TES 곡선의 형상은 당업자에게 공지되어 있으므로, 추가의 설명은 생략하는 점에 주목한다.
제어 회로(90)는 에러 신호의 함수로서 액츄에이터 제어 신호를 발생시키고, 대응하는 에러를 감소시키도록 구성되어 있으며, 이는 당업자에게 명확한 것이다. 그러나 디스크 파라미터의 변동으로 인하여, 특정 트래킹 에러에 대한 TES의 값은 디스크 상의 다양한 위치에서 상이할 수 있으며, 그 결과 TES의 값 자체는 트래킹 에러의 실제값을 양호하게 표시하지 못한다. 이하에서 TESN으로 표시하는 정규화된 트래킹 에러 신호를 공식(1)에 따라 유도할 수 있다.
TESN = TES/TESA - - - (1)
여기서, TESA는 공식 (2)에 따른 TES의 진폭을 나타내는 값이고,
TESA = TESmax - TESmin - - - (2)
국부적 편차는 TES 및 TESA 모두에 유사한 영향을 끼치므로, TESN은 그러한 국부적 편차와는 독립적으로 된다.
도 2b는 도 2a와 유사하지만 시간-스케일을 상이하게 한 그래프로서, 정규화된 트래킹 에러 신호를 공식 (1)에 따라 계산하는 경우와, 점프를 실행하여 TES의 최대값 및 최소값을 구함으로써 공식 (2)에 따라 TES의 진폭을 계산하는 경우에 있어서 종래 기술의 문제를 보여주고 있다. 도 2b는 다수의 트랙 크로싱에 대응하는 TES 곡선을 도시하며, 여기서 진폭은 실질적으로 일정하다. 그러나, 스크래치와 같은 불완전성으로 인하여, 곡선은 과도한 피크 값(TESmax)을 갖는 양의 피크(201)와 과도한 피크 값(TESmin)을 갖는 음의 피크(202)를 나타내게 된다. 공식 (2)에 따라 계산한 바와 같은 값(TESA)이 A로 표시한 바와 같은 실제의 진폭에 대응하지 않는다는 것은 명확하다.
본 발명에 따르면, 이러한 문제는 공식 (3)에 따라 제어 회로(90)가 정규화된 트래킹 에러 신호(TESN)를 사용하는 때에 회피되거나 또는 적어도 경감된다.
TESN = TES/TESC - - - (3)
여기서, TESC는 복수의 트랙 크로싱 신호를 기초로 하여 계산한 보정값인데, 즉 복수의 트랙 크로싱이 보정값(TESC)에 기여한다.
이하에서, 값 X가 N개의 측정 값(m1, m2, m3 …, mN)의 함수인 경우에, 이는 X = f(m1, m2, m3, …, mN)로 표시될 수 있고, 또한 X = f[i= 1 내지 N](m{i})로 간단하게 표시될 수 있다.
바람직하게는, 함수 f는
Figure 112007013078718-PCT00001
(4)
에 따른 평균화 함수이지만, f는 양호한 평균 근사치를 제공하는 함수일 수도 있다.
TESC를 계산할 때에, 각 트랙 크로싱에 대응하는 진폭(A{i})을 이용하고, TESC = f[i = 1 내지 N](A{i})에 따라 TESC를 계산할 수 있다. 그러나 바람직하게는,
TESC = f[i = 1 내지 N](TESmax{i}) - f[i = 1 내지 N](TESmin{i}) (5)에 따라 TESC를 계산한다.
달리 말하면,
Cmax = f[i = 1 내지 N](TESmax{i}) (6)
에 따라 보정 최대값(Cmax)을,
Cmin = f[i = 1 내지 N](TESmin{i}) (7)
에 따라 보정 최소값(Cmin)을 먼저 계산한 후에, TESC = Cmax - Cmin에 따라 TESC를 계산하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 바람직하게는 Cmax 및 Cmin은 각각 TESmax(i) 및 TESmin(i)의 양호한 평균 근사치이다. TESmax(i) 및 TESmin(i)을 각각 실제로 측정하고, 마지막 N 번째로 실제 측정한 TESmax(i) 및 TESmin(i)의 값을 기초로 Cmax 및 Cmin을 계산할 수 있다(여기서 N은 사전 정의한 수임). "마지막 N 번째 값"이라는 것은 점프의 종료 이전에 마지막 N 번째 트랙 크로싱에 대응하는 값을 의미하는 것이다.
그러나, 실제 측정한 값을 이용하기 위해서는, 2N개의 메모리 위치와, 각 트랙 크로싱마다 이들 메모리 위치를 갱신하는 과정을 필요로 한다. 또한, 트래킹 에러 신호가 최대/최소값에 도달한 때를 확실하게 결정할 수 있는 회로를 필요로 한다. 따라서, 본 발명은 TESmax(i) 및 TESmin(i)의 평균 근사치로서 Cmax 및 Cmin을 발생시키는 바람직한 보정 과정을 또한 제공하며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3은 TESC를 계산하기 위한 바람직한 보정 방법(300)의 실시예의 흐름도이고, 도 4는 이러한 방법을 실시하기 위한 제어 회로(90)의 일부로서의 처리 회로(400)의 블록도이다.
처리 회로(400)는 트래킹 에러 신호(TES)를 수신하는 신호 입력부(401)와, 보정 최대 출력 신호(Cmax), 보정 최소 출력 신호(Cmin), 보정값 출력 신호(TESC), 오프셋 출력 신호(TESos)를 각각 제공하는 출력부(411, 412, 413, 414)를 포함한 다. 예로서, 도 5는 가능한 트래킹 에러 신호(TES) 및 대응하는 보정 최대값(Cmax) 및 보정 최소값(Cmin)을 시간의 함수로서 나타내는 그래프이다.
처리 회로(400)는 클록(clock) 신호 발생기(421)를 포함하여, 예측되는 최대의 트랙 크로싱 주파수보다 훨씬 큰 주파수를 갖는 클록 신호(Sc)를 발생시킨다. 적절한 실시예에서, 클록 신호의 주파수는 128 kHz로 하였다.
처리 회로(400)는 제1 비교기(431)를 더 포함한다. 제1 비교기(431)는 제1 입력 터미널에서 입력부(401)로부터 트래킹 에러 신호(TES)를 수신하고, 비교기(431)는 제2 입력 터미널에서 출력부(411)로부터 보정 최대 신호(Cmax)를 수신한다.
처리 회로(400)는 제1의 제어 가능한 가산기(432)를 포함하며, 이 가산기는 출력 터미널(411) 및 비교기(431)의 제2 입력 터미널에 결합되어 출력 신호(Cmax)를 제공하는 출력 터미널(432e)를 구비한다. 제어 가능한 가산기(432)는 출력 신호(Cmax)를 수신하는 제1 입력부(432a)를 구비한다. 제어 가능한 가산기(432)는 예정된 가산값(△a)을 수신하는 제2 입력부(432b)와, 예정된 감산값(△d)을 수신하는 제3 출력부(432c)를 구비한다. 제어 가능한 가산기(432)는 비교기(431)로부터 출력 신호를 수신하는 제어 입력부(432d)를 구비한다.
디스크 드라이브(1)의 동작 중에, 점프를 실시할 때에, 보정 방법(300)을 실시한다. 바람직하게는, 보정 방법(300)은 각각의 점프 중에 실행된다.
점프의 시작 시에(단계 301), Cmax와 Cmin은 초기값(Cmax,i 및 Cmin,i)을 각각 갖는다(단계 302 및 303). 이들 초기값은 점프의 시작 시에 항상 사용되는 예 정된 고정값일 수 있다. 디스크 드라이브가 여러 반경 방향 영역에 대하여 Cmax 및 Cmin을 기억하고, 디스크 드라이브가 이미 접근한 영역의 타겟 트랙을 향하여 점프를 실행할 경우에는, 디스크 드라이브가 기억된 값을 초기값으로서 취하는 것도 가능하다. 그러나, Cmax,i 및 Cmin,i가 각각 이전의 점프에서 각각 측정한 Cmax 및 Cmin의 값과 대응하도록, 점프들 사이에서 Cmax와 Cmin을 일정하게 유지하는 것이 가장 간단하므로, 바람직한 방법이다.
점프의 시작 직후에 Cmax와 Cmin의 계산을 개시할 수 있다. 그러나, 최종 근접 스테이지(final approach stage)의 점프와 관련해서만 Cmax와 Cmin의 계산을 실행하는 것이 바람직하다(단계 304). 점프는 바람직하게는, 트랙 크로싱 속도가 이러한 최종 근접 스테이지 동안에 일정하도록 실행되는데, 이에 대해서는 후술한다.
최종의 근접 스테이지에서, 비교기(431)는 트래킹 에러 신호(TES)를 수신하고(단계 310), TES와 Cmax의 현재 값을 비교한다(단계 321, 322). 클록 신호(Sc)에 의해 측정한 샘플의 순간(sample moments)에서, 제어 가능한 가산기(432)는 비교기(431)로부터의 출력 신호를 분석하고, 그 분석 결과에 따라서, 자체의 출력 신호(Cmax)를 예정된 가산값(△a) 만큼 증가시키거나, 출력 신호(Cmax)를 예정된 감산값(△d) 만큼 감소시킨다. 보다 구체적으로, 비교기(431)로부터의 출력 신호가, 입력 신호(TES)가 현재의 출력 신호(Cmax)보다 크다는 것을 나타내면, 가산기(432)는 제1 출력부(432a)에서 현재에 수신한 값(Cmax)에 제2 출력부(432b)에서 수신된 값(△a)을 가산하고(단계 324), 자신의 출력 터미널(432e)에서 결과로서 다음 출력 신호(Cmin)를 제공한다. 다른 한편으로, 비교기(431)로부터의 출력 신호가, 입력 신호(TES)가 출력 신호(Cmax)보다 작다는 것을 나타내면, 가산기(432)는 제1 출력부(432a)에서 현재에 수신한 값(Cmax)으로부터 제3 출력부(432c)에서 수신한 값(△d)을 감산하고(단계 323), 자신의 출력 터미널(432e)에서 결과로서 다음 출력 신호(Cmax)를 제공한다. 입력 신호(TES)가 현재의 출력 신호(Cmax)와 동일한 경우에, Cmax은 변경되지 않고 남아 있다.
따라서, TES > Cmax인 한에는, 값(Cmax)은 샘플의 순간에 스텝 △a 만큼 단계적으로 증가하는 반면에, TES < Cmax인 한에는, 값(Cmax)은 샘플의 순간에 스텝 △d 만큼 단계적으로 감소한다. 샘플 주파수가 트랙 크로싱 주파수보다 크기 때문에, 값(Cmax)은, TES > Cmax인 한에는 △a에 의해 측정된 속도로 "일정하게" 상승하고, TES < Cmax인 한에는 △d에 의해 측정된 속도로 일정하게 감소한다. Cmax의 결과적인 거동이 도 5에 도시되어 있다.
임의의 순간에, 현재의 출력 값(Cmax)이 복수의 트랙 크로싱에 걸친 TES의 계속적인 진행에 의존하므로, TESmax의 정확한 평균에 근접한다는 것은 명확하다. 또한, 예컨대 스크래치에 의해 초래되는 TESmax의 개별 이상이 궁극적인 출력 신호(Cmax)에 그다지 영향을 미치지 않는다는 것은 명확하다.
마찬가지로, 처리 회로(400)는 트래킹 에러 신호(TES)와 보정 최소 출력 신호(Cmin)의 현재값을 비교하는(단계 331, 332) 제2 비교기(441)와, 보정 최소 출력 신호(Cmin), 감산값으로서 예정된 값(△a) 및 가산값으로서 예정된 값(△d)을 입력 신호로서 수신하는 제2의 제어 가능한 가산기(442)를 포함한다. 또한, 제2의 제어 가능한 가산기(442)는 제2 비교기(441)로부터 출력 신호를 수신하는 제어 입력부(442d)를 포함한다.
샘플의 순간에, 제2의 제어 가능한 가산기(442)가 제2 비교기(441)로부터의 출력 신호를 분석한다. 제2 비교기(441)로부터의 출력 신호가, 입력 신호(TES)가 출력 신호(Cmin)보다 작다는 것을 나타내면, 제2 가산기(442)는 Cmin의 현재값으로부터 감산값(△a)을 감산하고(단계 334), 자신의 출력 터미널(442e)에서 결과로서 다음 출력 신호(Cmin)를 제공한다. 다른 한편으로, 제2 비교기(441)로부터의 출력 신호가, 입력 신호(TES)가 출력 신호(Cmin)보다 크다는 것을 나타내면, 제2 가산기(442)는 Cmin의 현재 값에 가산값(△d)을 가산하고(단계 333), 자신의 출력 터미널(442c)에서 결과로서 다음 출력 신호(Cmin)를 제공한다. 입력 신호(TES)가 현재의 출력 신호(Cmin)와 동일한 경우에, Cmin은 변경되지 않고 남아 있다. Cmin의 결과적인 거동을 또한 도 5에 도시하고 있다.
점프의 종료(타겟 트랙)에 도달할 때까지(단계 351), 상기의 과정을 다음 샘플 시간에 반복한다(단계 341). 그 후, 보정값(TESC)을 계산하고(단계 360), 보정 공정을 종료한다(단계 370). 이를 위하여, 처리 회로(400)는 감산기(451)를 더 포함하며, 이 감산기는 출력 신호(Cmax, Cmin)를 수신하여 자신의 출력부(413)에서 신호 차이(Cmax - Cmin)를 제공하도록 배치되며, 이 신호 차이는 보정값(TESC)에 대응한다.
바람직하게는, 도시된 바와 같이, 처리 회로(400)는 가산기(452)를 더 포함하며, 이 가산기는 출력 신호(Cmax, Cmin)를 수신하여 자신의 출력부(414)에서 신 호 합(Cmax + Cmin)을 제공하도록 배치되며, 이 합 신호는 오프셋 값(TESos)에 대응한다. 이를 고려하여, 통상적으로 Cmin < 0이고, TESos는 통상적으로 대략 제로로 되어야 한다.
도 6은 오실로스코프 사진으로 얻은 그래프로서, 실제 점프 중의 트래킹 에러 신호(TES)를 도시하고 있다. Cmax 및 Cmin이 또한 도시되어 있다. 도 7은 점프 프로파일, 즉 시간의 함수로서의 트랙 크로싱 속도를 개략적으로 도시하는 그래프이다.
시간 t1에서, 점프가 개시되고, 그 순간에 제어 가능한 가산기(432, 442)가 예정된 초기값으로 설정되는데, 이 초기값은 이전 점프의 종료 시에 얻은 대응 값일 수 있다.
먼저, 트랙 크로싱 속도는 최대값에 도달한 후에, 일정한 값에 도달하도록 감소한다. 타겟 트랙의 최종 근접은 상기 일정한 트랙 크로싱 속도를 이용하여 701에서 실시되며, 복수의, 바람직하게는 10회 이상의 트랙 크로싱을 수반한다.
도 6에 있어서는, 점프의 제1 스테이지에서, TES 진폭이 비교적 작아서, Cmax 및 Cmin의 절대값을 감소시키는 것을 볼 수 있다. 점프의 최종 근접 중에, Cmax 및 Cmin은 어느 정도 일정한 값에 근접하며, 이들 값은 각각 TES의 양 및 음의 피크 값의 양호한 근사치이며, 종종 발생하는 이상의 영향을 거의 받지 않는다.
테스트로부터 전술한 시스템이 신뢰성 있게 동작하는 것을 확인하였다. △a 및 △d는 시스템의 전체 거동에 영향을 끼치며, 예측되는 TES의 진폭, 점프의 최종 근접 스테이지에서 예측되는 트랙 크로싱 주파수 및 샘플 주파수에 대하여 적절한 관계로 설정되어야 하는 것에 주목한다.
통상적으로, △a가 △d보다 큰 것이 바람직하며, △a/△d는 적어도 5 또는 그 이상의 수준인 것이 바람직하고, 10 정도인 것이 더욱 바람직하다.
테스트 배치에 있어서, 최종 근접 스테이지의 점프에서의 트랙 크로싱 주파수를 약 10 kHz로 설정하고, 샘플 주파수를 128 kHz로 설정하였다. 점프의 최종 근접 스테이지에서 TES의 진폭이 약 8000 수준의 디지털 값에 통상적으로 대응하도록 설정한 A/D 컨버터를 이용하여 트래킹 에러 신호를 측정하였다. 이러한 실험에서, 전술한 바와 같은 조건하에서, △a와 △d의 적절한 값은 △a≒ 100, △d≒10인 것으로 보였다.
도 8은 제어 회로(90)가 트랙 추종 중에 반경 방향 액츄에이터(51)를 위한 제어 신호(SCR)를 발생시키는 방법을 개략적으로 도시하는 블록도이다. TES 계산 블록(801)은 검출기 출력(SR)을 수신하여, 사전 정의된 공식에 따라 트래킹 에러 신호(TES)를 계산한다. 제어 가능한 게인 증폭기(802)는 입력 신호로서 TES를 수신하고, 처리 회로(400)로부터 보정값(TESC)을 수신한다. 제어 가능한 게인 증폭기(802)는, TES/TESC와 동일하거나 이에 비례하는 정규화된 출력 신호(TESN)를 발생시키도록 자체의 게인을 설정한다. 정규화된 트래킹 에러 신호(TESN)를 기초로 하여 추가 처리 블록(803)에 의해 제어 신호(SCR)가 발생된다.
필요에 따라, 추가 처리 블록(803)은 처리 회로(400)에 의해 발생한 오프셋 신호(TESos)를 고려할 수 있지만, 이는 도 8에는 도시되어 있지 않다.
본 발명이 전술한 예시적인 실시예로 한정되지 않고, 첨부의 청구범위에서 한정하는 바와 같은 본 발명의 보호 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다.
예컨대, △a와 △d를 조정하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 실시예에 따르면, Cmax의 가산값은 Cmin의 감산값(△a)과 동일하지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 동일한 사항이 Cmax의 감산값 및 Cmin의 가산값(△d)에 대해서도 적용된다.
이상에서는, 본 발명에 따른 장치의 기능 블록을 도시하고 있는 블록도를 참고로 하여 본 발명을 설명하였다. 이들 기능 블록 중 하나 이상을 하드웨어에서 실시할 수 있고, 이러한 기능 블록의 기능을 개별 하드웨어 부품이 실시하고 있지만, 이들 기능 블록 중 하나 이상을 소프트웨어에서 실시하고, 이러한 기능 블록의 기능을 컴퓨터 프로그램의 하나 이상의 프로그램 라인에 의해 또는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서 등과 같은 프로그램 가능한 장치에 의해 실시하는 것도 또한 가능하다.

Claims (15)

  1. 광 디스크 드라이브(1)에서의 트래킹 에러 신호(TES)에 대한 보정값(TESC)을 발생시키는 방법으로서,
    상기 광 디스크 드라이브(1)에 삽입된 광 디스크(2)의 타겟 트랙을 향한 점프를 실시하는 단계와,
    점프의 적어도 일부 동안에, 복수의 트랙 크로싱에 대응하는 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))에 따라 보정값(TESC)를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점프는 실질적으로 일정한 트랙 크로싱 속도(701)로 최종 근접 스테이지를 갖게 되고, 상기 복수의 트랙 크로싱은 상기 최종 근접 스테이지 중에 발생하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보정값(TESC)을 상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 평균의 근사치로서 계산하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 최대값 평균의 근사치로서 보정 최대값(Cmax)을 계산하고, 상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 최소값의 평균의 근사치로서 보정 최소값(Cmin)을 계산하며, 보정값(TESA)을 보정 최대값과 보정 최소값 사이의 차이(TESC = Cmax - Cmin)로서 계산하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 실제 최대값을 측정 및 저장하고, 상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 실제 최소값을 측정 및 저장하며, 보정 최대값(Cmax)과 보정 최소값(Cmin)을 메모리로부터 예정된 수(N)의 저장된 값을 기초로 하여 계산하는데, 여기서 N은 1보다 크며, N은 바람직하게는 10 이상의 수준인 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  6. 제1항에 있어서,
    가장 마지막의 트랙 크로싱에 대응하는 트래킹 에러 신호의 진폭이 보정 값(TESC)의 현재의 값보다 큰 경우에는 보정값(TESC)을 증가시킴으로써 또는 가장 마지막의 트랙 크로싱에 대응하는 트래킹 에러 신호의 진폭이 보정값(TESC)의 현재의 값보다 작은 경우에는 보정값(TESC)을 감소시킴으로써 각각의 트랙 크로싱 후에 상기 보정값(TESC)을 갱신하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 최대값에 따라 보정 최대값(Cmax)을 계산하고, 상기 복수의 트래킹 에러 신호의 진폭(TESA(i))의 최소값에 따라 보정 최소값(Cmin)을 계산하고, 보정 최대값과 보정 최소값 사이의 차이(TESC = Cmax - Cmin)로서 보정값(TESC)을 계산하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  8. 제7항에 있어서,
    트랙 크로싱 주파수보다 큰 샘플링 주파수를 갖는 샘플링의 순간에, 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최대값(Cmax)의 현재 값보다 큰 경우에는 보정 최대값(Cmax)을 증가시킴으로써 보정 최대값(Cmax)을 갱신하거나, 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최대값(Cmax)의 현재 값보다 작은 경우에는 보정 최대값(Cmax)을 감소시킴으로써 보정 최대값(Cmax)을 갱신하고,
    트랙 크로싱 주파수보다 큰 샘플링 주파수를 갖는 샘플링의 순간에, 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최소값(Cmin)의 현재 값보다 큰 경우에는 보정 최소값(Cmin)을 증가시키거나, 또는 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최소값(Cmin)의 현재 값보다 작은 경우에는 보정 최소값(Cmin)을 감소시키는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  9. 제1항에 있어서,
    a) 점프를 실시하는 단계(단계 301)와,
    b) 보정 최대값(Cmax) 및 보정 최소값(Cmin)에 대하여 각각 초기값(Cmax,i, Cmin,i)을 제공하는 단계(단계 302, 302)와,
    c) 보정 최대값(Cmax)에 대하여 가산값 및 감산값(△a, △d)을 제공하고, 보정 최소값(Cmin)에 대하여 가산값 및 감산값(△d, △a)을 제공하는 단계와,
    d) 트랙 크로싱 주파수보다 높은 주파수를 갖는 클록 신호를 제공하는 단계와,
    e) 상기 클록 신호에 의해 측정된 샘플링의 순간에,
    e1) 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최대값(Cmax)의 현재 값보다 큰 경우에 보정 최대값(Cmax)을 가산값(△a) 만큼 증가시키는 단계(단계 324)와,
    e2) 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최대값(Cmax)의 현재 값보다 작은 경우에 보정 최대값(Cmax)을 감산값(△d) 만큼 감소시키는 단계(단계 323)와,
    e3) 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최소값(Cmin)의 현재 값보다 작은 경우에 보정 최소값(Cmin)을 감산값(△a) 만큼 감소시키는 단계(단계 334)와,
    e4) 트래킹 에러 신호(TES)의 현재 값이 보정 최소값(Cmin)의 현재 값보다 큰 경우에 보정 최소값(Cmin)을 가산값(△d) 만큼 증가시키는 단계(단계 333)와,
    f) 보정 최대값과 보정 최소값 사이의 차이(TESC = Cmax - Cmin)로서 보정값(TESC)을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  10. 제9항에 있어서,
    실질적으로 일정한 트랙 크로싱 속도로 점프가 최종 근접 스테이지에 도달한 후에만 단계 e)를 개시하는 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  11. 제9항에 있어서,
    가산값 대 감산값의 비율은 5:1 이상, 바람직하게는 적어도 10:1인 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  12. 제9항에 있어서,
    샘플링 주파수 대 트랙 크로싱 주파수의 비율은 5:1 이상, 바람직하게는 적 어도 10:1인 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  13. 제9항에 있어서,
    가산값 대 보정 최대값/최소값의 비율은 100:8000 정도인 것을 특징으로 하는 보정값 발생방법.
  14. 광 디스크 드라이브(1)에서 반경 방향 액츄에이터(51)를 제어하는 방법으로서,
    광 디스크(2)를 회전시키는 단계와,
    광 빔(32)의 초점(F)에 의해 회전 광 디스크(2)의 트랙을 주사하는 단계와,
    광 디스크(2)로부터 반사된, 반사 광 빔(32d)을 수용하는 단계와,
    수용한 광 빔(32d)을 표현하는 판독 신호(SR)를 발생시키는 단계와,
    판독 신호(SR)를 기초로 하여 트래킹 에러 신호(TES)를 계산하는 단계와,
    타겟 트랙으로의 점프를 실시하는 단계와,
    점프 도중에, 제1항 내지 제13항 중 어느 항에 따른 방법을 이용하여 보정값(TES)을 계산하는 단계와,
    트랙 추종 모드로 들어가는 단계와,
    트랙 추종 모드에서, 트래킹 에러 신호(TES) 및 보정값(TESC)을 기초로 하여 정규화된 트래킹 에러 신호(TESN)를 계산하는 단계와,
    정규화된 트래킹 에러 신호(TESN)를 기초로 하여 반경 방향 액츄에이터(51)를 제어하기 위한 제어 신호(SCR)를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터(51) 제어방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 항에 따른 방법을 실시하도록 구성된 디스크 드라이브 장치(1).
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