KR20070097567A - 이득 조정 방법 및 광디스크 픽업의 신호이득을 조정하는장치 - Google Patents

이득 조정 방법 및 광디스크 픽업의 신호이득을 조정하는장치 Download PDF

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Abstract

광디스크 기록 장치 내의 레이저(10)로부터의 반사광의 빔(11)에 발생하는 파워 변동을 보상하는 방법 및 장치가 제공된다. 신호 승산 기술이 광디스크로부터 반사된 빛을 나타내는 신호에 적용된다. 신호 승산은, 복수의 가능한 상수의 하나로부터 이득 인자를 선택함으로써, 반사광을 나타내는 신호를 조절한다. 이득 인자에 의해 선택된 상수는 장치의 결정된 상태에 의존한다. 레이저로부터의 광 스폿의 위치를 포함하는 이득 인자를 결정하는 데에 사용되는 인자는 현재 기록 트랙 위를 가로지르거나 미기록 트랙 위를 가로지르고, 레이저가 현재 판독 모드나 기록 모드에 있다. 결정된 이 상수들은 광 픽업의 상태에 의존하지 않는 이득 인자 수정 신호를 생성한다. 이득 인자 수정 신호로부터 생성된 포커스 및 래디얼 위치 신호는 더욱 안정적이어서 포커스 및 래디얼 위치 제어기가 더욱 간단하고 정확해질 수 있다.
광디스크, 레이저, 빔, 트랙, 이득 조정, 파워 변동 보상

Description

이득 조정 방법 및 광디스크 픽업의 신호이득을 조정하는 장치{GAIN ADJUSTING METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING THE SIGNAL GAIN OF AN OPTICAL DISC PICK-UP}
본 발명은 광디스크 기록장치에 관한 것이며, 특히, 기록 가능한 광디스크로부터 반사된 신호의 파워에 발생하는 변동을 보상하는 것에 관한 것이다.
광학 기록장치에는 판독 및 기록 장치를 통한 광디스크와의 데이터 교환을 용이하게 하기 위해 레이저로부터 방출되는 광 스폿을 사용한다. 수많은 요소들이 어떠한 주어진 시스템에서 사용되는 레이저 파워의 양을 변화시킨다. 기록 주기에는, 광디스크상에서 광학적으로 검출 가능한 표시자(indicia)를 생성하는 것이 광학적으로 검출 가능한 표시자를 판독하는 것보다 더 많은 전력을 요구하므로, 판독 주기에 사용되는 레이저 파워보다 실질적으로 더 높은 레이저 파워을 사용한다. 따라서, 레이저빔의 파워은 레이저가 판독 모드에 있는지 또는 기록 모드에 있는지의 상관관계로서 변화한다. 광 매체로부터 반사된 빛 내에 포함된 파워의 양은 레이저에서 유래한 빔 내에 원래 포함된 레이저 파워에 의존한다. 빔을 생성하는 데에 사 용되는 레이저 파워의 양뿐만 아니라, 광 매체로부터 반사된 빛의 파워 레벨 기록 혹은 미기록 영역상의 레이저 위치의 상관관계로서 변화한다. 이러한 위치 변동은 레이저가 반사 레벨이 다른 미기록 영역과 비교하여 이미 기록된 영역 위를 이동할 때 일어난다.
판독 장치가 판독 모드나 기록 모드에 있는 것에 의해, 또는 디스크의 반사율에 있어서의 위치 변화에 의해 일어나는 레이저 파워 조건의 변동은 다른 레이저 파워 레벨를 필요로 한다. 이러한 파워 레벨의 변동은 DVD, CD, 또는 BD(블루레이 디스크) 등의 다른 종류의 디스크를 사용하면 더욱 명백하다. 현재 광디스크 드라이브의 회전 주파수는 약 10,000rpm이다. 이렇게 높은 회전 주파수로 인해, 광 픽업의 트래킹이나 포커싱을 조절하는 액추에이터 서보에는 매우 높은 대역폭이 요구된다. 액추에이터의 동적인 움직임으로 인해, 대역폭이 제한된다. 검출기 이득 변동은 대역폭 변동을 초래한다. 낮은 대역폭으로 인해 디스크 교란 주기 중에 픽업의 트래킹 능력이 저하되고, 높은 대역폭에서 동작하려고 시도하면 불량한 트래킹을 초래하는 공진 거동으로 이어질 수 있다.
이상으로부터, 기록 가능한 광디스크로부터 반사된 신호의 파워 내에서 일어나는 변동을 효과적으로 보상할 수 있는 방법과 장치의 기술에 해결할 과제가 있다는 것이 명백하다.
본 발명은 기록 가능한 디스크에 사용되는 반사된 레이저 신호에서 발생하는 파워 변동을 보상하는 방법 및 장치를 제공함으로써 종래 기술의 단점을 해결한다. 본 발명은 승산기를 하나 또는 복수의 가능한 상수 중에서 한개로 전환함으로써 검출 신호를 조절하는 신호 승산기를 구비한다. 선택된 상수는 픽업이 기록 트랙을 가로지르는 상태인지, 미기록 트랙을 가로지르는 상태인지, 또는 판독이나 기록 상태인지에 의존한다. 이 상수들은 승산 후의 검출 신호가 픽업 상태에 의존하지 않도록 미리 결정된다. 포커스와 반경 방향 위치 신호들은 더욱 안정적이어서 포커스와 래디얼 위치 제어기는 더욱 간단 및/또는 정확해질 수 있다. 검출기 이득 변동의 원인이 되는 상태를 검출함으로써, 검출기 이득을 수정할 수 있다. 일단 이득이 수정되면, 변동이 감소하고 더 높은 대역폭이 가능해져, 디스크의 포커스 및 트래킹의 성능이 향상된다.
이러한 본 발명의 목적을 위해, 광빔을 광반사율에 변동을 가지는 표면에 이끌고, 표면에서 반사된 신호를 검출하고, 신호 승산기의 승산값을 가능한 복수의 상수 중 하나로 전환하여 검출된 반사 신호를 조절하는 신호 승산기를 사용함으로써, 기록 가능한 광디스크에 사용되는 반사된 레이저 신호 내의 파워 변동을 보상한다.
도 1은 광학 기록 장치를 나타낸다.
광디스크 기록 장치 내의 포커스 및 래디얼 트랙킹을 조절하는 데에 사용되는 서보 액추에이터의 대역폭은 본래 발생하는 변동을 수정함으로써 상승할 수 있다는 것이 발견되었다. 검출기 이득 변동의 원인이 되는 상태를 검출함으로써, 검출기 이득이 수정될 수 있고 변동이 감소하여 더 높은 대역폭을 얻을 수 있다. 더 높은 대역폭에서 동작할 수 있는 장치에 의해, 향상된 포커싱 및 트래킹 성능을 얻을 수 있다.
본 발명은 복수의 이득값을 가진 검출기 신호 경로의 이득 셀(gain cell)을 특징으로 한다. 또한, 광디스크상의 기록 영역의 존재를 검출하는 검출기를 포함한다. 이것은 어택(attack)과 해제 시간을 가진 피크-피트 검출기일 수도 있고, 신호 제곱 블록과 저역 필터의 조합일 수도 있다. 이득은 데이터의 존재와 레이저의 판독/기록 상태의 상관관계로서 선택될 수 있다.
광 픽업은 포커스 액추에이터(34)의 동작에 의해 레이저(10)로부터의 빔(11)을 디스크상에 포커스하는 렌즈(14)를 구비한다. 렌즈(14)는 래디얼 액추에이터(35)의 제어 하에 반경 방향으로도 이동한다. 레이저(10)로부터의 빔은 컬미네이팅 렌즈(12)를 통과하고 프리즘(13)을 통해 디스크(15)로 반사된다. 디스크(15)에서 반사된 빔(11)은 프리즘(13)으로 이끌어져 광검출기(14)에 투사된다. 광검출기(14)는 사분면형(quadrant) 광검출기인 것이 바람직하다. 광검출기의 각 사분면은 디스크(15)에 의한 빔(11)의 반사로부터 반사되고 그 사분면에 입사한 빛의 양을 나타내는 신호를 생성한다. 광검출기(14)의 각 사분면으로부터의 신호는 신호 조절기(18)가 받는다. 신호 조절기(18)는 광검출기(14)로부터 받은 신호에 신호 처 리를 실행하여 래디얼 및 포커스 에러 신호를 생성한다. 신호 조절기(18)에 의해 생성된 래디얼 및 포커스 에러 신호는 이상적인 "트랙 위(on track)" 및 "포커스 a맞춤(in focus)" 위치와 비교하여 디스크(15)상의 빔(11)에 의해 생성된 스폿 편이의 측정량이다. 신호 조절기(18)는 빔(11)이 입사한 현재 디스크 영역의 반사를 나타내는 기록 영역 검출기(22)에 신호를 공급하기도 한다. 그러면 기록 영역 검출기는 빔(11)이 입사한 현재 디스크 영역이 기록 영역인지 아직 기록되지 않은 영역인지를 결정한다.
본 발명에서는 승산 인자가 신호 조절기(18)로부터의 래디얼 및 포커스 에러 신호에 주어질 수 있다. 본 바람직한 실시예에서는 광 픽업(렌즈(14)와 액추에이터(34, 35))이 데이터를 판독하고 있는지 미기록 영역을 가로지르고 있는지 또는 데이터를 기록하고 있는지에 따라 래디얼 에러 신호를 래디얼 이득 0, 1, 또는 2로 승산하는 래디얼 승산기(27)를 사용한다. 포커스 승산기(26)는 광 픽업이 데이터를 판독하고 있는지, 미기록 영역을 가로지르고 있는지 또는 데이터를 기록하고 있는지에 따라 포커스 이득 0, 1, 또는 2를 포커스 에러 신호와 승산한다. 승산기(26, 27)에 주어지도록 선택되는 이득의 결정은 마이크로컨트롤러(24)에 의해 이루어지고, 이 이득은 여기에서 이득 승산 인자라고 한다. 이득 승산 인자는 레이저 제어기(20)와 기록 영역 검출기(22)로부터 마이크로컨트롤러(24)에 입력되는 신호에 의존한다. 레이저 제어기(20)로부터 마이크로컨트롤러(24)에 입력되는 신호는 현재 레이저(10)가 판독 동작을 처리중인지 혹은 기록 동작을 처리중인지를 나타낸다. 기록 영역 검출기(22)로부터 마이크로컨트롤러(24)에 입력되는 신호는 빔(11)이 반 사되어 광검출기(14)에 의해 검출된 빛이 기록 영역이나 미기록 영역을 나타내는 반사 레벨을 포함하는지를 나타낸다. 이득 승산 인자는 승산기(26, 27)에 보내지는데, 그것들은 각각 이득 승산 인자를 신호 조절기(18)로부터의 포커스 및 래디얼 에러 신호에 인가한다. 포커스 및 래디얼 에러 신호에 이득 승산 인자를 적용함으로써, 포커스 및 래디얼 에러 신호 내의 변동이 감소한다. 이러한 감소한 변동을 가진, 이득 승산 인자의 적용 후의 포커스 및 래디얼 에러 신호는 그 후, 승산기(26, 27)로부터 서보 제어기(30)로 출력된다. 그 후, 서보 제어기(30)의 파워은 변동이 더 적고, 더 정확한 포커스 및 래디얼 에러 신호를 받아, 드라이버 증폭기(32)에 빔이 현재 입사한 디스크(15)의 영역에 더욱 근접한 신호를 생성한다. 그리고 구동 앰프는 포커스 및 래디얼 액추에이터(34, 35)에 신호를 공급하는데, 그것들은 빔(11)이 현재 입사한 영역에 대응해서 렌즈(14)가 더욱 정확히 이동하도록 작용한다.
본 발명의 출원은 특히 CD, DVD, BD 광학 기록 장치에 유용하다. BD 등의 새로운 디스크 형식에서는, 전술한 바와 같이, 본 발명자들이 언급한 문제가 두드러지게 나타난다. 따라서, 상기 바람직한 실시예에서는, 본 발명자들이 고안한 초고속, 고밀도의 새로운 기록 장치인 최선의 형태에 대해 서술했다. 여기에서 전술한 바와 같은 본 발명이 상기 바람직한 실시예 이외의 범주에도 적용된다는 것은 당업자에게 당연하다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해 판단되어야 한 다.

Claims (20)

  1. 기록 가능한 광디스크에 사용되는 반사된 레이저광 내의 파워 변동을 보상하는 방법으로서,
    적어도 한 개의 레이저(10)로부터의 빛의 빔(11)을 광반사율에 변동을 가지는 광디스크(15)의 표면으로 이끄는 단계와,
    상기 표면으로부터의 반사광을 검출(16)하고, 검출된 반사광으로부터 적어도 한 개의 신호를 생성(18)하는 단계와,
    적어도 한 개의 신호 승산기(26, 27)를 사용하여, 상기 신호 승산기의 승산값을 복수의 가능한 상수들 중에서 하나로 전환함으로써 검출된 반사 신호를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상수로 선택된 승산값은 상기 반사 신호 내에서 검출된 상태에 의존하는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상태는 기록 트랙, 미기록 트랙, 또는 기록 상태로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상수들은 승산 후에 검출된 반사 신호가 상기 상수에 의존하지 않도록 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상수는 포커스 기준에 의해 선택되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 상수는 트래킹 기준에 의해 선택되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 방법.
  7. 광디스크 기록 시스템에서 액추에이터 기능을 향상시키는 방법으로서,
    광검출기 내에서 이득 변동의 원인이 되는 상태를 검출하는 단계와,
    검출기 이득을 수정하는 단계와,
    적어도 한 개의 액추에이터에 수정된 검출기 이득을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 기능의 향상 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 적용에는 트래킹 액추에이터에의 적용을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 기능의 향상 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 적용에는 포커스 액추에이터에의 적용을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 기능의 향상 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 적용에는 더 높은 대역폭에서 동작하는 적어도 한 개의 액추에이터에의 적용을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터 기능의 향상 방법.
  11. 기록 가능한 광디스크에 사용되는 반사된 레이저 신호 내의 파워 변동을 보상하는 시스템으로서,
    광 빔(11)을 광학부재를 통해 광반사율에 변동을 가지는 디스크(15) 표면으로 이끌도록 구성된 레이저(10)와,
    상기 디스크(15) 표면으로부터의 반사광을 수광하고 적어도 포커스 신호나 트래킹 신호를 생성하도록 배치된 검출기(16)와,
    상기 포커스 신호나 트래킹 신호의 적어도 하나를 수신하고 그것으로부터 이득값을 생성하도록 구성된 회로 배치(24)와,
    상기 이득값을 상기 트래킹 신호나 포커스 신호의 적어도 하나에 적용하는 이득 적용 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 이득 적용 회로는 상기 반사된 신호 내에서 검출된 상태에 의존하는 상수로 선택된 승산값을 더 포함한 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 상태는 기록 트랙, 미기록 트랙, 또는 기록 상태로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 상수들은 승산 후에 검출된 반사 신호가 상기 상수에 의존하지 않도록 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 상수는 포커스 기준에 의해 선택되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 상수는 트래킹 기준에 의해 선택되는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 이득 적용 신호를 수신하는 적어도 한 개의 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 적어도 한 개의 액추에이터는 트래킹 액추에이터와 관련된 액추에이터를 더 포함한 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 적어도 한 개의 액추에이터는 포커싱과 관련된 액추에이터를 더 포함한 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 이득 적용 신호를 수신하는 적어도 한 개의 액추에이터는 상기 신호에 적용된 이득이 없는 것보다 더 높은 대역폭에서 동작하는 것을 특징으로 하는 파워 변동 보상 시스템.
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