KR20080022009A - 광 디스크 드라이브 및 그 제어 방법 - Google Patents

광 디스크 드라이브 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20080022009A KR1020060085344A KR20060085344A KR20080022009A KR 20080022009 A KR20080022009 A KR 20080022009A KR 1020060085344 A KR1020060085344 A KR 1020060085344A KR 20060085344 A KR20060085344 A KR 20060085344A KR 20080022009 A KR20080022009 A KR 20080022009A
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Abstract

광 디스크 드라이브 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명은 광 디스크 드라이브에서 픽업 모듈의 서보 제어 마진을 충분히 확보함으로써 안정된 서보 제어가 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브는, 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과; 기록 서보 이득이 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함한다.

Description

광 디스크 드라이브 및 그 제어 방법{OPTICAL DISK DRIVE AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기록 가능한 광 디스크의 외형을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 나타낸 기록 가능한 광 디스크의 단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크 드라이브의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 도 3에 나타낸 서보 제어부의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서보 이득의 검출을 위한 포커스 에러 신호의 S 커브의 레벨 검출 방법을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에서 서보 이득의 검출을 위한 포커스 에러 신호의 S 커브의 레벨 검출 영역을 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크 드라이브의 제어 방법을 나타낸 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 광 디스크
102 : 클램핑 홀
104 : 클램핑부
106 : 파워 캘리브레이션 영역(PCA)
108 : 정보 영역
202 : 기록 층 0
204 : 기록 층 1
206 : 레이저
208 : 픽업 모듈
FE : 포커스 에러 신호
TE : 트래킹 에러 신호
FOD : 포커스 구동 신호
TRD : 트래킹 구동 신호
본 발명은 광 디스크 드라이브 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호의 보정 기능을 가진 광 디스크 드라이브 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
광 디스크 드라이브는 광 디스크의 기록 층 표면에 형성되어 있는 나선형 트랙에 레이저(laser)를 조사(照射)하여 정보를 기록하거나 판독하는 장치이다. 정보의 기록은 트랙에 피트(pit)를 형성하는 것이고, 정보의 판독은 이미 피트가 형성 되어 있는 트랙에 레이저를 조사하여 반사되는 빛의 양의 변화를 분석하는 것이다.
반도체 레이저 다이오드로부터 조사되는 레이저는 그 광 경로 상에 배치되는 대물렌즈나 프리즘 등의 광학 부품의 작용에 의해 트랙 위에 집광되어 직경이 수 ㎛ 미만인 광 스팟(beam spot)을 구성한다. 광 디스크의 정보의 기록/재생을 위해서는 이 광 스팟이 폭이 매우 좁은 트랙 위에 지속적으로 형성될 수 있어야 한다.
그러나 광 디스크에는 약 200㎛ 정도의 광 디스크 면의 휨이나 약 50㎛ 정도의 트랙 편심이 존재하기 때문에, 광 디스크가 회전함에 따라 트랙이 크게 움직이게 된다. 그 때문에, 목표 트랙 위에 광 스팟을 집광하여 추종시키기 위해서는 포커스 서보 제어 및 트래킹 서보 제어의 두 계통의 서보 제어를 이용하여 대물렌즈를 제어해야 한다.
포커스 서보 제어는 광 디스크의 트랙 위에 목적하는 크기의 광 스팟이 형성되도록 대물렌즈를 광 디스크의 면에 대하여 법선 방향으로 구동하여 광 스팟(spot)의 크기를 제어하고, 트래킹 서보 제어는 광 스팟이 트랙의 중심을 따라 형성되도록 대물렌즈를 광 디스크의 반경 방향으로 구동하여 광 스팟의 위치를 제어한다. 광 스팟의 크기와 위치는 포커스 서보 제어의 포커스 에러 신호와 트래킹 서보 제어의 트래킹 에러 신호가 모두 0이 되도록 제어된다.
광 디스크 드라이브에는 여러 종류의 광 디스크들이 로딩되기 때문에 이 광 디스크들에 대해 기록/재생을 수행하기 위한 서보 제어 시스템의 제어 파라미터는 일정하지 않다. 또한, 광 디스크의 특성 역시 일정하지 않기 때문에 광 디스크 드라이브는 서보 제어 시스템의 파라미터들이 최적화되도록 보정되어야 한다. 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호의 보정은 광 디스크 드라이브에 광 디스크가 로딩될 때마다 실시되거나, 하나의 광 디스크에서도 위치에 따라 다른 특성 때문에 하나의 광 디스크이 여러 곳에서 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호의 보정이 실시되기도 한다.
기존의 서보 제어의 보상 방법으로는 연속(continuous) 서보 제어 방식이나 샘플 & 홀드(sample & hold) 서보 제어 방식을 들 수 있다.
연속 서보 제어 방식에서는 고정된 이득을 이용하는데, 이를 위해 모든 광 디스크의 기록과 재생 시의 서보 이득의 차이를 측정한 다음 각 광 디스크의 특성 정보에 맞는 고정된 서보 이득을 적용한다. 그러나 이와 같은 연속 서보 제어 방식은 모든 광 디스크의 기록과 재생 시의 서보 이득을 미리 준비해 두어야 한다. 만약 적합한 서보 이득을 준비하지 못하면 평균값의 서보 이득을 이용해야 하므로 최적화된 서보 이득을 기대하기는 어렵다. 또한 미리 준비해 둔 서보 이득이 실제로 광 디스크에 적합하지 않을 때에도 평균값의 서보 이득을 이용해야 하기 때문에 역시 동일한 문제가 발생한다.
광 디스크에 데이터를 기록할 때 마킹 구간에서는 레벨이 높은 펄스 형태의 기록 파워가 사용되고 마킹 구간들 사이의 스페이스 구간에서는 상대적으로 레벨이 낮은 소거 파워나 바이어스 파워와 같은 단일 레벨의 파워가 사용된다. 샘플 & 홀드 서보 제어 방식에서는 이와 같은 파워의 차이를 이용하여 스페이스 구간에서 서보 신호를 샘플링하고 마킹 구간에서는 샘플링한 신호를 홀딩하는 방법을 이용한다. 그러나 이 샘플 & 홀드 서보 제어 방식은 샘플링과 홀딩의 전환을 위해 고속의 스위칭이 요구되는데, 기록 용량이 큰 고밀도의 광 디스크일수록 그 스위칭 속도는 더 빨라져야 하기 때문에 노이즈가 발생할 수 있다. 또한 샘플링한 파워 레벨이 재생 파워 레벨과 동일하지 않을 경우 상술한 연속 서보 제어 방식과 마찬가지로 기록 시의 서보 이득을 각 광 디스크별로 미리 준비해 두어야 하는 문제를 가지고 있다.
본 발명은 광 디스크 드라이브에서 픽업 모듈의 서보 제어 마진을 충분히 확보함으로써 안정된 서보 제어가 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 충분한 서보 제어 마진을 확보하기 위한 기록 이득의 측정을 PCA 영역의 내주 쪽 일부 영역에서 실시함으로써 향후 실제의 데이터 기록 시 데이터의 겹쳐 쓰기(overwrite) 등의 문제가 발생하지 않도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 포커스 에러 신호의 S 커브의 레벨 검출에 근거하여 서보 이득을 조정함으로써 더미 데이터가 기록되는 양을 최소화 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브는, 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과; 기록 서보 이득이 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함한다.
또한, 상술한 서보 제어부는, 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨에 근거하여 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득한다.
또한, 상술한 서보 제어부는, 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨을 검출하는 레벨 검출부와; 레벨 검출부의 검출 결과에 근거하여 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하고 기록 서보 이득과 광 디스크의 재생 서보 이득의 비교를 통해 기록 서보 이득이 재생 서보 이득을 추종하기 위해 필요한 이득 보정 정보를 발생시키는 이득 제어부를 더 포함한다.
또한, 상술한 서보 제어부는, 복수 개의 포커스 에러 신호의 평균 레벨에 근거하여 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득한다.
또한, 상술한 서보 제어부는, 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출한다.
또한, 상술한 서보 제어부는, 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)의 내주 쪽 일부 영역에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출한다.
또한, 상술한 서보 제어부는, 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시킬 때 포커스 서보를 오프시킨 상태에서 픽업 모듈의 대물렌즈를 상하로 이동시킨다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과, 기록 서보 이득이 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법에 있어서, 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하고; 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨에 근거하여 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하며; 기록 서보 이득이 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 기록 서보 이득을 보정한다.
또한, 상술한 광 디스크 드라이브의 제어 방법은 기록 서보 이득과 광 디스크의 재생 서보 이득의 비교를 통해 기록 서보 이득이 재생 서보 이득을 추종하기 위해 필요한 이득 보정 정보를 발생시키는 것을 더 포함한다.
또한, 상술한 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 복수 개의 포커스 에러 신호의 평균 레벨에 근거하여 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득한다.
또한, 상술한 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출한다.
또한, 상술한 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)의 내주 쪽 일부 영역에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출한다.
또한, 상술한 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시킬 때 포커스 서보를 오프시킨 상태에서 픽업 모듈의 대물렌즈를 상하로 이동시킨다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과, 기록 서보 이득이 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법에 있어서, 픽업 모듈을 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)으로 이동시키고; 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하며; 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨에 근거하여 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하고; 기록 서보 이득이 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 기록 서보 이득을 보정한다.
또한, 상술한 또 다른 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)의 내주 쪽 일부 영역에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출한다.
또한, 상술한 또 다른 광 디스크 드라이브의 제어 방법은, 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시킬 때 포커스 서보를 오프시킨 상태에서 픽업 모듈의 대물렌즈를 상하로 이동시킨다.
이와 같이 이루어지는 본 발명이 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크의 외형을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 정보를 기록할 수 있는 다수의 기록 층을 가진 광 디스크(일명 멀티 레이어 광 디스크(Multi-layer Optical Disc)(100)의 중심부에는 광 디스크(100)를 회전시키기 위한 회전축의 일단이 삽입되는 클램핑 홀(102)이 마련된다. 이 클램핑 홀(102)의 주변에는 회전하는 광 디스크(100)가 움직이지 않도록 고정하기 위한 클램핑부(104)가 마련된다. 클램핑부(104)의 주변에는 광 디스크(100)의 내주에서 외주 방향으로 PCA(Power Calibration Area)(106) 영역과 정보 영역(Information Area)(108)이 순서대로 마련된다.
PCA 영역(106)은 광 디스크(100)에 정보를 기록/재생/소거할 때 광 디스크(100)의 정보 기록 면에 조사되는 레이저의 파워를 최적화하기 위한 테스트 영역으로서, 파워 캘리브레이션을 수행할 때마다 PCA 영역(106)의 공간이 감소하며 그 회수가 카운트에 기록된다.
정보 영역(108)은 실질적으로 저장하고자 하는 정보가 기록되는 영역으로서, 정보를 기록하면 적어도 한 개 씩의 리드 인 영역(Lead-In Area)과 정보 영역, 리드 아웃 영역(Lead-Out Area)이 순서대로 마련된다. 멀티 세션이 가능한 기록 장치와 광 디스크를 사용하게 되면 멀티 세션의 횟수에 비례하는 수의 “리드 인 영역 - 정보 영역 - 리드 아웃 영역” 그룹이 정보 영역(108) 내에 존재한다.
도 2는 도 1에 나타낸 광 디스크의 단면을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크(100)는 정보를 기록하기 위한 두 개의 기록 층(202, 204)을 갖는다. 두 개의 기록 층을 가진 광 디스크(일명 듀얼 레이어 광 디스크(Dual Layer Optical Disc))의 경우, 하위에 위치한 기록 층을 ‘기록 층 0(Layer 0)’으로, 상위에 위치한 기록 층을 ‘기록 층 1(Layer 1)’로 표기한다. 하위에 위치한 기록 층 0(202)의 표면에는 외부 충격으로부터 기록 층 0(202)을 보호하기 위한 보호 층이 형성되며, 이 보호 층의 표면이 곧 디스크 표면(212)이다.
본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크(100)의 두 개의 기록 층(202, 204) 각 각에는 정보가 기록되는 나선형의 연속된 트랙이 형성되어 있으며, 픽업 모듈(208)은 정보의 기록/재생/소거를 위해 광 디스크(100)의 내주(210a)에서 외주(210b) 방향 또는 그 반대로 이동하면서 레이저(206)를 목적하는 기록 층의 트랙에 조사한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크 드라이브의 블록도이다. 도 3에서 참조 번호 302로 지정된 블록은 광 디스크 드라이브이며, 버퍼(322)와 ATAPI 인터페이스(324), 엠펙 코덱(MPEG CODEC)(326)은 광 디스크 드라이브(302)에 연결되는 다른 기기(예를 들면 DVD 플레이어나 컴퓨터 본체 등)의 구성 요소들이다. 필요한 경우 버퍼(322)와 ATAPI 인터페이스(324), 엠펙 코덱(326)을 광 디스크 드라이브(302) 내에 통합 구성할 수도 있다. ATAPI(Advanced Technology Attachment Packet Interface)는 광 디스크 드라이브와 코덱 칩 사이의 대표적인 데이터 통신 인터페이스 가운데 하나이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 광 디스크(100)는 스핀들 모터(310)의 구동에 의해 회전한다. 스핀들 모터(310)는 제어부(318)에서 발생하는 구동 신호에 의해 제어되어 광 디스크(100)를 회전시킨다.
픽업 모듈(208)에는 레이저 다이오드(Laser Diode)가 구비되며, 이 레이저 다이오드를 통해 기록 파워에 준하는 파워의 레이저를 광 디스크(100)의 기록 면에 조사함으로써 광 디스크(100)에 정보를 기록하고, 재생 파워에 준하는 파워의 레이저를 광 디스크(100)에 조사함으로써 광 디스크(100)에 기록되어 있는 정보를 재생(판독)한다. 정보의 소거 시에도 그에 준하는 소거 파워가 사용된다.
광 디스크(100)에 정보를 기록 할 때, 기록 정보는 인코더(328)에서 인코딩된 다음 레이저 다이오드 구동부(314)에 제공되며, 제어부(318)는 인코딩된 정보가 광 디스크(100)의 정보 기록 면에 기록되도록 하기 위한 구동 신호를 레이저 다이오드 구동부(314)에 제공하여 레이저 다이오드의 기록 파워를 변화시킨다.
광 디스크(100)에 기록되어 있는 정보를 재생할 때, 제어부(318)는 픽업 모듈(208) 내의 레이저 다이오드를 제어하여 재생 파워에 준하는 파워의 레이저를 발생시켜 이 레이저가 광 디스크(100)의 정보 기록 면에 조사되도록 한다. 광 디스크(100)에 조사된 레이저는 정보 기록 층 표면에서 반사된 후 픽업 모듈(208) 내의 수광부(예를 들면 포토 다이오드)에 의해 수신된다. 수광부는 수신된 빛의 양에 대응되는 RF 신호를 발생시킨다. RF 증폭기(304)는, 이 RF 신호를 수신하여 증폭한 후 이진(Binary) 신호로 변환한다. RF 증폭기(304)에서 변환된 이진 신호는 신호 처리부(306)에서 디지털 데이터로 복원된다. 복원된 디지털 데이터는 암호화된(encoded) 상태여서, 디코더(308)를 거치면서 암호화 이전의 디지털 데이터로 복호(decoding)된다. 신호 처리부(306)는 RF 신호로부터 베타(β), 감마(γ), 피크 값, 버텀 값, 평균값 등을 산출하여 제어부(318)에 제공한다. 선속도 검출부(312)는 회전하는 광 디스크(100)의 선속도를 검출하여 그 값을 제어부(318)에 제공한다.
RF 증폭기(304)는 수신된 RF 신호로부터 트래킹 에러 신호(TE)와 포커스 에러 신호(FE)를 추출하여 서보 제어부(316)에 제공한다. 서보 제어부(316)는 이 포커스 에러 신호(FE)를 근간으로 하여 포커스 구동 신호(FOD)를 발생시켜 픽업 모 듈(208)의 포커스 서보 제어를 수행한다. 이 포커스 구동 신호(FOD)는 픽업 모듈(208) 내의 대물렌즈를 움직이는 포커스 액추에이터를 구동하기 위한 신호이다.
포커스 액추에이터는 대물렌즈가 진동하면서 기록 층(202, 204)의 표면을 그 법선 방향을 따라 추종하도록 제어하기 위한 것이다. 또한 포커스 구동 신호(FOD)는 대물렌즈를 디스크 표면(212)에 대해 법선 방향인 광축 방향을 따라 기계적으로 이동시키기 위한 신호이기도 하다. 이 ‘기계적 이동’은, 포커스 액추에이터가 기록 층(202, 204)의 표면을 추종하는 것과 달리, 대물렌즈와 광 디스크(100) 사이의 거리를 보다 근본적으로 조정하는 것이다. 이와 같은 포커스 서보 제어와 더불어, 서보 제어부(316)는 트래킹 에러 신호(TE)를 근간으로 하여 트래킹 구동 신호(TRD)를 발생시켜 픽업 모듈(208)의 트래킹 제어를 수행한다.
도 3에서, 제어부(318)는 광 디스크 드라이브(302)의 동작 전반의 제어에 관여하는데, 이 제어부(318)에는 광 디스크 드라이브(302)의 동작 전반을 제어하는데 필요한 정보 또는 제어 과정에서 발생하는 데이터 등이 저장되는 외부 메모리(320)가 연결된다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 로딩된 광 디스크(100)의 재생 서보 이득의 데이터와 기록 서보 이득의 데이터가 이 외부 메모리(320)에 저장된다. 제어부(318)는 외부 메모리(320)에 저장되어 있는 재생 서보 이득의 데이터를 서보 제어부(316)에 제공하여 서보 제어부(316)의 이득 조정에 이용될 수 있도록 한다.
도 4는 도 3에 나타낸 서보 제어부의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 서보 제어부(316)는 포커스 서보 제어부(402)와 트래킹 서보 제어부(404)로 구성된다. 포커스 서보 제어부(402)는 픽업 모듈(208)로부터 조사되는 레이저가 광 디스크(100)의 기록 층(202, 204)의 표면에 목적하는 정확한 크기의 광 스팟을 형성하도록 하는 픽업 모듈(208)의 포커스 서보 제어를 수행한다. 트래킹 서보 제어부(404)는 픽업 모듈(208)로부터 조사되는 레이저의 초점(Focal Point)이 광 디스크(100)의 기록 층(202, 204)의 표면에 나선형으로 형성되어 있는 트랙을 따라 이동하도록 하는 픽업 모듈(208)의 트래킹 서보 제어를 수행한다.
레벨 검출부(406)는 광 디스크(100)의 PCA 영역(106)에 데이터를 기록할 때 검출되는 포커스 에러 신호(FE)의 S 커브의 레벨을 검출하여 그 레벨 정보(410)를 이득 제어부(408)에 제공한다. 이득 제어부(408)는 레벨 검출부(406)로부터 제공되는 포커스 에러 신호(FE)의 S 커브의 레벨 정보(410)에 근거하여 기록 서보 이득을 계산하고, 외부 메모리(320)에 저장되어 있는 재생 서보 이득과 이 기록 서보 이득의 비교 결과에 근거하여 기록 서보 이득의 크기가 재생 서보 이득의 크기를 추종하도록 하기 위한 이득 보정 정보(412)를 생성하여 포커스 서보 제어부(402)와 트래킹 서보 제어부(404)에 제공함으로써 서보 제어부(316)의 이득을 보정한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서보 이득의 검출을 위한 포커스 에러 신호의 S 커브의 레벨 검출 방법을 나타낸 도면이다. 도 5(A)는 포커스 구동 신호(FOD)를 나타낸 그래프이고, 도 5(B)는 광 축 상에서의 광 디스크(100)의 기록 층(202)의 표면에 대한 픽업 모듈(208)의 초점(focal point)의 상대적 위치를 나타낸 그래프이며, 도 5(C)는 포커스 에러 신호(FE)의 그래프이다.
도 5(A) 내지 도 5(C)에 나타낸 바와 같이, 포커스 구동 신호(FOD)가 일정 레벨을 기준으로 상하로 진동하는 형태를 가질 때 픽업 모듈(208)의 초점 역시 광 축 상에서 상하로 진동한다. 만약 포커스 구동 신호(FOD)가 진동하는 일정 레벨이 광 디스크(100)의 기록 층 0(202)의 표면의 위치에 대응되면, 포커스 구동 신호(FOD)의 상하 진동에 대응되는 초점의 상하 진동 역시 도 5(B)에 나타낸 것처럼 광 디스크(100)의 기록 층 0(202)의 표면을 기준으로 이루어진다. 픽업 모듈(208)의 초점이 기록 층 0(202)의 표면을 지날 때마다 포커스 에러 신호(FE)에서는 S 커브가 발생한다. 본 발명의 실시 예에서는 이 포커스 에러 신호(FE)에 일정 수(예를 들면 N개)의 S 커브를 발생시키고, 각 S 커브의 레벨(508)을 검출하며, 검출된 각 S 커브의 레벨(508)의 평균값을 기록 서보 이득을 계산하는데 이용한다.
본 발명의 실시 예에서, 포커스 에러 신호(FE)를 이용하여 기록 서보 이득을 구하는 것은 기록 서보 이득을 구하는 과정에서 광 디스크(100)의 기록 층 0(202)에 기록되는 데이터의 양을 최소로 하면서 그 데이터 기록 영역을 일정 범위 이내로 제한하기 위함이다. 트래킹 에러 신호(TE)의 S 커브의 레벨을 이용하여 기록 서보 이득을 보정하기 위해서는 포커스 서보를 온(활성화)시킨 상태에서 트래킹 서보 제어를 오프(비활성화)시켜야 하는데, 그렇게 되면 트래킹 서보 제어가 전혀 이루어지지 않으므로 이웃한 트랙과 트랙 사이를 넘나들며 무차별적인 데이터 기록이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서와 같이, 트래킹 서보 제어를 온 시킨 상태에서 포커스 서보 제어를 오프시키면 기록 서보 이득을 구하기 위한 포커스 에러 신호(FE)의 S 커브의 검출이 기록 층 0(202)의 일정 영역 내에서만 이루어지도록 제어할 수 있으며, 또한 포커스 에러 신호(FE)의 N개의 S 커브의 제로 크로싱 포인트에서만 아주 짧은 순간 피트(또는 마크)가 형성되므로 비록 더미 데이터 일지라도 그 양을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에서 서보 이득의 검출을 위한 포커스 에러 신호의 S 커브의 레벨 검출 영역을 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 이 PCA 영역(106)의 최 내주 측 일정 영역을 기록 서보 이득을 보정하기 위한 테스트 기록 영역(602)으로 설정하고, 이 테스트 기록 영역(602)에서 포커스 에러 신호(FE)의 N개의 S 커브를 발생시켜 그 레벨을 검출한다.
기록 층 0(202)의 PCA 영역(106)에서의 파워 보정 작업은 화살표 604로 나타낸 바와 같이 PCA 영역(106)의 외주 쪽에서 시작해 내주 쪽으로 진행된다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 PCA 영역(106)의 내주 쪽 즉 파워 보정 작업이 늦게 수행되는 영역의 일부를 포커스 에러 신호(FE)의 S 커브의 레벨을 검출하는 영역으로 활용한다. 정보 영역(108)에서 포커스 에러 신호(FE)의 S 커브의 레벨을 검출하게 되면 정보 영역(108)에 데이터 기록의 흔적이 남게 되는데, 이는 향후 실제의 데이터 기록 시에 겹쳐 쓰기(overwrite)가 발생하는 원인이 될 수 있다. 겹쳐 쓰기는 이미 데이터가 기록되어 있는 상태에서 그 위에 다른 데이터를 기록하는 것인데, 이렇게 되면 더 이상 데이터로서의 의미를 갖지 못한다. 따라서 PCA 영역(106)의 내주 쪽 일부 영역을 포커스 에러 신호(FE)의 S 커브의 레벨을 검출하는 영역으로 활용하게 되면 이와 같은 데이터 기록 시에 겹쳐 쓰기와 같은 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 광 디스크 드라이브의 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이, 광 디스크 드라이 브(302)의 트레이(미도시)에 광 디스크(100)가 로딩되는지를 확인한다(702). 광 디스크(100)가 로딩되면 서보 제어부(316)의 포커스 서보와 트래킹 서보를 모두 온(활성화)시킨다(704). 이후 오토 캘리브레이션을 통해 광 디스크(100)의 재생 서보 이득을 검출하여 이를 외부 메모리(320)에 저장한다(706).
광 디스크(100)에 데이터를 기록하기 위해서는 최적의 기록 파워를 결정해야 하는데, 최적의 기록 파워를 결정하기에 앞서 광 디스크(100)의 MID(Media IDentification)에서 광 디스크(100)의 제조사가 제공하는 기본적인 기록 파워를 획득한다(708). 그러나 이 기본적인 기록 파워는 어디까지나 광 디스크(100)의 물리적 특성에 따라 결정된 것일 뿐, 광 디스크 드라이브(302) 내부 온도와 같은 주변 환경이 충분히 반영된 것은 아니어서 보다 최적화된 기록 파워를 획득하기 위해 OPC(Optimum Power Correction)를 수행한다(710).
본 발명의 실시 예에서는 광 디스크(100)의 PCA 영역(106)의 일부분에서 포커스 에러 신호(FE)의 N개의 S 커브를 검출하므로, 이를 위해 픽업 모듈(208)을 광 디스크(100)의 PCA 영역(106)의 미리 설정된 영역(602)으로 이동시킨다(712). 픽업 모듈(208)이 광 디스크(100)의 PCA 영역(106)의 미리 설정된 영역(602)으로 이동하면 포커스 서보와 트래킹 서보를 모두 오프시킨다(714).
도 7b에서, 픽업 모듈(208)의 초점이 광 디스크(100)의 PCA 영역(106)의 미리 설정된 영역(602) 내에 위치하는 동안 픽업 모듈(208)의 업-다운을 반복하여 기록 층 0(202)의 상하로 초점을 진동시켜 포커스 에러 신호(FE)에서 N개의 S 커브를 발생시킨다(716). 서보 제어부(316)의 레벨 검출부(406)는 N개의 S 커브가 발생할 때마다 각 S 커브의 레벨을 검출하여 그 데이터를 이득 제어부(408)에 제공한다(718). N개의 S 커브 각각의 레벨이 검출되면, 이득 제어부(408)는 포커스 에러 신호(FE)의 N개의 S 커브의 평균 레벨를 계산하여 외부 저장부(320)에 저장한다(720).
포커스 에러 신호(FE)의 N개의 S 커브의 평균 레벨은 현재의 서보 제어부(316)의 이득을 계산하는데 사용된다. 즉 이전의 포커스 에러 신호(FE)의 레벨과 현재의 포커스 에러 신호(FE)의 레벨을 비교하면 그 차이를 통해 서보 제어부(316)의 기록 서보 이득을 알 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 기록 서보 이득을 계산하여 외부 메모리(320)에 저장한다(722).
앞서 설명한 도 7a의 블록 706에서, 오토 캘리브레이션을 통해 광 디스크(100)의 재생 서보 이득을 검출하여 이를 외부 메모리(320)에 저장한 바 있다.
이 재생 서보 이득은 기록되어 있는 데이터를 재생(판독)하기 위한 최적의 이득이라고 할 수 있는데, 본 발명에서는 상술한 발명으로 획득한 기록 서보 이득과 이 재생 서보 이득을 서로 비교하여 그 차이를 구하고(724), 기록 서보 이득이 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 제어부(316)의 이득을 보정한다(726). 재생 서보 이득은 현재 로딩되어 있는 광 디스크(100)에 최적화된 것이기 때문에 이 재생 서보 이득을 추종함으로써 기록 서보 이득 역시 최적화될 수 있다.
서보 제어부(316)의 이득이 최적화되면 광 디스크(100)의 정보 영역(108)에 데이터를 기록하기 위해 포커스 서보를 온 시키고 트래킹 서보를 온 상태로 유지시킨 후 픽업 모듈(208)을 정보 영역(108)으로 이동시킨다(728). 픽업 모듈(208)이 정보 영역(108)의 기록하고자 하는 위치에 도달하면 보정된 기록 서보 이득을 적용하여 정보를 기록한다(730). 정보를 기록함에 있어서, 라이트게이트 신호(WriteGate)가 활성화되어 있는 기록 시간 동안에는 기록 서보 이득을 적용하고(정보가 기록됨), 라이트게이트 신호가 비활성화되어 있는 휴지 시간 동안에는 재생 서보 이득을 적용한다(정보가 기록되지 않음).
포커스 에러 신호(FE)의 보다 정확한 레벨의 검출을 위해서는 상술한 본 발명의 실시 예에 나타낸 것처럼 N개 즉 복수의 S 커브를 발생시켜서 그 평균값을 이용하는 것이 바람직하다. 다만 너무 많은 수의 S 커브를 이용하면 많은 수의 S 커브를 발생시키고 레벨을 검출하여 평균을 계산하는데 긴 작업 시간이 소요된다. 따라서 S 커브의 수를 적절히 조절함으로서 정확한 레벨 검출과 짧은 작업 시간 사이에 적절한 균형을 유지하는 것이 바람직하다.
도 4에는 레벨 검출부(406)와 이득 제어부(408)가 서보 제어부(316) 내에 마련되는 것으로 도시하였는데, 이 레벨 검출부(406)와 이득 제어부(408)는 서보 제어부(316)의 외부에 별도의 구성 요소로서 마련해도 좋다.
본 발명은 광 디스크 드라이브에서 픽업 모듈의 서보 제어 마진을 충분히 확보함으로써 안정된 서보 제어가 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 충분한 서보 제어 마진을 확보하기 위한 기록 이득의 측정을 PCA 영역의 내주 쪽 일부 영역에서 실시함으로써 향후 실제의 데이터 기록 시 데이터의 겹쳐 쓰기(overwrite) 등의 문제가 발생하지 않도록 한다.
또한, 본 발명은 PCA 영역에서의 포커스 에러 신호의 S 커브의 레벨 검출에 근거하여 서보 이득을 조정함으로써 더미 데이터가 기록되는 양을 최소화 한다.

Claims (16)

  1. 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과;
    상기 기록 서보 이득이 상기 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함하는 광 디스크 드라이브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서보 제어부는,
    적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨에 근거하여 상기 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하는 광 디스크 드라이브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 서보 제어부는,
    상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨을 검출하는 레벨 검출부와;
    상기 레벨 검출부의 검출 결과에 근거하여 상기 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하고 상기 기록 서보 이득과 상기 광 디스크의 재생 서보 이득의 비교를 통해 상기 기록 서보 이득이 상기 재생 서보 이득을 추종하기 위해 필요한 이득 보정 정보를 발생시키는 이득 제어부를 더 포함하는 광 디스크 드라이브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 서보 제어부는,
    복수 개의 상기 포커스 에러 신호의 평균 레벨에 근거하여 상기 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하는 광 디스크 드라이브.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 서보 제어부는,
    상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)에서 상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하는 광 디스크 드라이브.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 서보 제어부는,
    상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)의 내주 쪽 일부 영역에서 상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하는 광 디스크 드라이브.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 서보 제어부는,
    상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시킬 때 포커스 서보를 오프시킨 상태에서 상기 픽업 모듈의 대물렌즈를 상하로 이동시키는 광 디스크 드라이브.
  8. 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과, 상기 기록 서보 이득이 상기 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법에 있어서,
    적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하고;
    상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨에 근거하여 상기 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하며;
    상기 기록 서보 이득이 상기 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 상기 기록 서보 이득을 보정하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기록 서보 이득과 상기 광 디스크의 재생 서보 이득의 비교를 통해 상기 기록 서보 이득이 상기 재생 서보 이득을 추종하기 위해 필요한 이득 보정 정보를 발생시키는 것을 더 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    복수 개의 상기 포커스 에러 신호의 평균 레벨에 근거하여 상기 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)에서 상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)의 내주 쪽 일부 영역에서 상 기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시킬 때 포커스 서보를 오프시킨 상태에서 상기 픽업 모듈의 대물렌즈를 상하로 이동시키는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  14. 광 디스크의 기록 층 표면에 레이저를 조사하여 초점을 형성하는 픽업 모듈과, 상기 기록 서보 이득이 상기 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 서보 이득을 보정하는 서보 제어부를 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법에 있어서,
    상기 픽업 모듈을 상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)으로 이동시키고;
    상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)에서 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하며;
    상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호의 레벨에 근거하여 상기 광 디스크의 기록 서보 이득을 획득하고;
    상기 기록 서보 이득이 상기 광 디스크의 재생 서보 이득을 추종하도록 상기 기록 서보 이득을 보정하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광 디스크의 파워 캘리브레이션 영역(PCA)의 내주 쪽 일부 영역에서 상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시켜 그 레벨을 검출하는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 포커스 에러 신호를 발생시킬 때 포커스 서보를 오프시킨 상태에서 상기 픽업 모듈의 대물렌즈를 상하로 이동시키는 광 디스크 드라이브의 제어 방법.
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