KR20080064617A - 광정보저장매체 판별 방법 및 그 장치 - Google Patents

광정보저장매체 판별 방법 및 그 장치 Download PDF

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KR20080064617A
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다쯔히로 오오쯔까
이경근
박영재
김성현
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Abstract

광정보저장매체 판별 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법은, 광정보저장매체가 로딩된 상태에서 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 광정보저장매체로부터 반사되어 4분할 광검출기에 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 생성하는 단계; 합산한 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제1 신호를 출력하는 단계; 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 생성된 제2 신호를 출력하는 단계; 제2 신호를 제2 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제3 신호를 출력하는 단계; 제1 신호와 제3 신호를 제1 연산처리 하여 생성된 제4 신호를 출력하는 단계; 및 제 4 신호로부터 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 단계를 포함함으로써, 데이터층의 층수를 판별하는데 있어서 정확성을 높이고, 광정보저장매체의 종류에 대응하여 상호 호환성을 증가시킬 수 있다.

Description

광정보저장매체 판별 방법 및 그 장치{Method for discriminating of optical information storing media and apparatus thereof}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 2개층으로 구성된 듀얼 레이어(Dual-layer) 디스크의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 다층으로 구성된 멀티 레이어(Multi-layer) 디스크의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 광디스크 판별 방법을 나타내는 도면이다.
도 4a는 광빔의 초점이 데이터 층에 정확하게 맺힌 경우, 4분할 광검출기에 집광되는 광의 형태를 나타내는 도면이다.
도 4b는 광빔이 데이터 층에 정확하게 초점이 맺히지 않은 경우, 4분할 광검출기에 집광되는 광의 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 종래 기술에 의해 데이터 층수의 카운터에 오류가 발생하는 것을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 6은 종래 기술에 의해 데이터 층수의 카운터에 오류가 발생하는 것을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 기록/재생 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 픽업부(100)의 구성을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터층 판별부(250)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 나타낸 데이터층 판별부(250)의 각 구성 요소에서 출력되는 신호를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 RFDC 신호와 BPF 출력 신호를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터층 판별부(250')의 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명은 2층 이상의 다층 광정보저장매체의 판별 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 데이터층들의 전체 두께 검출을 통해 광정보저장매체의 층수를 판별하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광정보저장매체로서 대용량의 데이터를 기록할 수 있는 광 디스크가 널리 사용되고 있다. 그 중에서도 최근에는 고화질의 비디오 데이터와 고음질 의 오디오 데이터를 장시간 기록하여 저장할 수 있는 새로운 고밀도 광기록 매체, 예를 들어 블루레이 디스크(Blu-ray Disc)등이 개발되고 있다.
차세대 기술인 블루레이 디스크는 기존의 DVD를 현저하게 능가하는 데이터를 저장할 수 있는 차세대 광기록 솔루션으로서, 현재의 DVD보다 월등한 양의 데이터를 저장할 수 있다. 블루레이 디스크는 단면에 25GB의 정보를 저장할 수 있으며, 현재에는 2층 50GB의 정보를 저장할 수 있는 듀얼 디스크가 상용화되고 있고, 그 이상의 다층 디스크로서 100GB 이상의 정보를 저장할 수 있는 고밀도 다층 디스크의 개발이 진행되고 있다.
도 1은 2개층으로 구성된 듀얼 레이어(Dual-layer) 디스크의 구조를 나타내는 도면이다. 특히, 도 1은 고개수구(0.85), 파장(405nm)를 갖는 고밀도 디스크인 듀얼 레이어 블루레이 디스크의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 원반형 디스크의 단면을 수직으로 도시하였을 때, 광빔이 입사하는 면에서부터 표면층(Surface Layer)- 커버층(Cover Layer) - 데이터층(Data Layer L1) - 공간층(Spacer Layer) - 데이터층(Data Layer L0) - 기판(Substrate)의 순으로 나타난다. 이때, 전체 두께는 1.2mm로서, 커버층은 75um의 두께를, 공간층은 25um의 두께를, 기판은 1.1mm 의 두께를 각각 가진다. 이때, 광디스크에 대한 각종 정보는 데이터층(Data Layer L1, Data Layer L0)에 기록되어 있다.
도 2는 다층으로 구성된 멀티 레이어(Multi-layer) 디스크의 구조를 나타내는 도면이다. 특히, 도 2는 단면 25GB의 용량을 갖는 블루레이 디스크의 저장 용량을 듀얼 레이어 디스크보다 더 높이기 위해 데이터 층수를 증가시킨 다층 블루레이 디스크의 구조를 나타내는 도면이다. 즉, 도 1과 비교할 때, 공간층이 다수의 층(delta_1, …, delta_n)으로 구성되며, 이에 따라 다수의 데이터 층(Data Layer Ln-1, …, Data Layer L0)을 구비한다.
도 2에 따른 멀티 레이어 디스크의 경우, 도 1의 듀얼 레이어 디스크와 마찬가지로, 광빔이 입사하는 면에서부터 표면층(Surface Layer)- 커버층(Cover Layer) - 데이터층(Data Layer Ln-1) - 공간층(Spacer Layer) - 데이터층(Data Layer Ln-2) - 공간층(Spacer Layer) - … - 데이터층(Data Layer L0) - 기판(Substrate)의 순으로 구성된다. 이때, 데이터층 간의 간섭현상을 최소화하기 위해 층간 두께 및 각 층의 반사율등을 최적화하는 방안이 모색되고 있다. 일반적으로 멀티 레이어 구조에서 공간층의 두께는 10um이상이고 25um이하인 범위에서 설정되어야 간섭이 최소화 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2의 멀티 레이어 디스크의 최저 데이터층(Data Layer Ln-1)의 위치는 도 1의 듀얼 레이어 디스크의 최저 데이터층(Data Layer L1)에 비하여 낮고, 도 2의 멀티 레이어 디스크의 최상 데이터층(Data Layer L0)의 위치는 도 1의 듀얼 레이어 디스크의 최상 데이터층(Data Layer L0)에 비하여 높다.
이때, 광디스크의 두께에 따라 물리적 특성이 상이한 디스크 종류에 대응하기 위하여, 광디스크 판별(Detect Disc Type, DDT) 과정을 통하여 상호 호환성을 증가시킬 수 있다. 광디스크 판별은 광정보저장매체 재생/기록 장치에 광디스크가 로딩된 상태에서, 광디스크가 저밀도 또는 고밀도 디스크인지의 유형 여부, 광디스크의 재생 전용 또는 기록 가능 디스크인지의 유형 여부, 광디스크가 단층 혹은 복 수층 이상을 갖는 디스크인지의 유형 여부를 판별하는 것을 말한다.
특히, 디스크 판별 중에서 디스크의 층수 판별은 RF 앰프에서 서보 에러 신호와 관련하여 각 층별 기본 설정값을 로딩한 후 광디스크에 최적화 시키는 자동 조정 과정을 거쳐야 하므로, 매우 중요한 정보가 되며, 디스크의 Lead-in 시간을 단축시키기 위해 디스크 판별 수행 시간을 단축시키는 것이 매우 중요하다.
도 3은 종래 기술에 따른 광디스크 판별 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 광정보저장매체 재생/기록 장치에 광디스크가 로딩된 상태에서, 대물렌즈를 광디스크에 수직 방향으로 이동시켜, 광디스크로부터 반사되어 도 4a 또는 도 4b와 같이 4분할 광검출기에 집광된 광의 크기로부터 신호를 측정함으로써 광디스크의 유형을 판별한다. 이때, 4분할 광검출기는 하나의 광검출기를 반시계 방향으로 A, B, C, D의 영역으로 나눈 것이고, 각 A, B, C, D영역에 입사된 광량 정보로부터 포커스 에러 신호(FES, Focus Error Signal)와 RFDC(Radio Frequency Direct Current) 신호를 생성한다.
한편, 포커스 드라이브 신호(FOD)에 따라 대물렌즈의 위치가 이동하며, 대물렌즈의 이동에 따라서 광빔의 초점이 맺히는 위치가 결정되는데, 대물렌즈의 위치가 상향 이동하면 광빔의 초점 위치도 상향 이동하고, 대물렌즈의 위치가 하향 이동하면 광빔의 초점 위치도 하향 이동하게 된다.
이때, RF 앰프는 4분할 광검출기로부터 입력받은 광을 비점수차법에 의해 연산[(A+C)-(B+D)]하여, 포커스 에러 신호(FES)를 출력한다. 그리고, 4분할 광검출기로부터 입력받은 광을 합산하여(A+B+C+D), 전체 합신호에 해당하는 RFDC 신호를 출 력한다.
도 4a는 광빔의 초점이 데이터 층에 정확하게 맺힌 경우, 4분할 광검출기에 집광되는 광의 형태를 나타내는 도면이고, 도 4b는 광빔이 데이터 층에 정확하게 초점이 맺히지 않은 경우, 4분할 광검출기에 집광되는 광의 형태를 나타내는 도면이다.
먼저, 대물렌즈를 투과한 광빔이 데이터 층(Data Layer L1, Data Layer L0)에 정확하게 초점이 맺히면, 도 4a와 같이 4분할 광검출기에 집광된 광은 각 A, B, C, D 영역에 균일한 크기로 맺히게 된다. 이때, 비점수차법에 의해 포커스 에러 신호(FES)는 0을 갖게 되고, RFDC 신호는 최대치를 갖는다.
따라서, 도 3에서 보는 바와 같이, 광빔의 초점이 데이터층(Data Layer L1, Data Layer L0)에 정확하게 맺히게 되면, 포커스 에러 신호(FES)는 0이 되고, RFDC 신호는 최대치를 갖게 된다.
반면, 대물렌즈를 투과한 광빔의 초점이 데이터 층에 정확하게 맺히지 않으면, 도 4b와 같이 4분할 광검출기에 집광된 광은 각 A, B, C, D 영역에 균일하지 않은 형태로 맺히게 된다.
따라서, 도 3에서 보는 바와 같이 광빔의 초점이 맺히는 위치가 데이터층(Data Layer L1, Data Layer L0)에 접근하면 포커스 에러 신호(FES)는 양의 레벨값을 갖고, 광빔의 초점이 맺히는 위치가 데이터층(Data Layer L1, Data Layer L0)에서 멀어지면 포커스 에러 신호(FES)는 음의 레벨값을 갖는다.
즉, 포커스 에러 신호(FES)는 데이터층(Data Layer L1, Data Layer L0)을 기 준으로 S커브 형태를 가지며, RFDC 신호는 데이터층(Data Layer L1, Data Layer L0)을 기준으로 포물선 형태를 가진다. 그리고, 표면층의 경우, 반사량이 작으므로, 포커스 에러 신호(FES)와 RFDC 신호의 레벨 변동 폭은 작다.
이때, 대물렌즈의 상향 또는 하향 이동시에 포커스 에러 신호(FES)가 Positive Level보다 높은 값에서 Negative Level 보다 낮은 값으로 하강하면 포커스 에러 신호(FES)에 의한 레이어 카운트 신호는 마찬가지로 양의 펄스와 음의 펄스를 교대로 나타낸다. 반대로 포커스 에러 신호(FES)가 Negative Level 보다 낮은 값에서 Positive Level보다 높은 값으로 상승하면 포커스 에러 신호(FES)에 의한 레이어 카운트 신호는 음의 펄스와 양의 펄스를 교대로 나타낸다. 이와 같이, 포커스 에러 신호(FES)에 의한 레이어 카운트 신호가 양의 펄스에서 음의 펄스로 변하거나, 음의 펄스에서 양의 펄스로 변하는 횟수를 카운트하여 데이터층의 층수를 판별할 수 있다.
또한, 도 3에서 보는 바와 같이, 대물렌즈의 상향 또는 하향 이동시에 RFDC 신호가 설정된 제1 슬라이스 레벨보다 높은 경우, RFDC에 의한 레이어 카운트 신호는 하이 레벨이 되고, 하이 레벨이 되는 횟수를 통해 데이터 층수를 판별할 수 있도록 한다.
즉, 대물렌즈의 상향 이동시에 RFDC 신호가 제2 슬라이스 레벨보다 큰 값을 만족하는 첫번째 구간이 검출되는 경우, 표면층으로 판별한다. 그리고, 표면층 검출이 종료되고, 대물렌즈를 계속 상향 이동시켜 RFDC 신호가 제1 슬라이스 레벨보다 큰 값을 만족하는 구간이 검출되는 경우, 데이터 층으로 판별한다. 이와 같은 방식으로 데이터층 판별이 종료되면, 다시 대물렌즈를 하향 이동시킨다. 따라서, 도 3과 같이 제1 슬라이스 레벨은 데이터층을 판별하기 위한 레벨이며, 제1 슬라이스 레벨보다 낮은 값을 가지는 제2 슬라이스 레벨은 표면층을 판별하기 위한 레벨이다.
한편, 커버층과 공간층의 두께가 광디스크의 사양에 따라 상이하므로, 두께의 차이에 의해 신호가 왜곡되는 구면 수차 현상이 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 광정보저장매체 재생/기록 장치는 별도로 구면 수차를 보정한다. 구면 수차 보정은 광디스크 사이의 층간 두께 차이를 보상하기 위하여, 복수의 데이터층 중에서 한 개의 데이터층에 광빔의 초점을 맞추고, 이를 기준으로 다른 데이터층의 광빔의 초점을 맞추도록 하는 방식이다.
그러나, 종래 기술에 있어서, 포커스 에러 신호(FES)와 RFDC 신호를 이용한 광디스크의 데이터층의 층수 판별에 있어서 구면 수차 보정 위치에 따라 레이어 카운트 신호가 불명확하게 나타나, 데이터층의 층수를 정확하게 파악할 수 없는 경우가 발생한다.
도 5는 종래 기술에 의해 데이터 층수의 카운터에 오류가 발생하는 것을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 데이터층(Data Layer L0)을 기준으로 하여 구면 수차 보정을 한 경우, 데이터층(Data Layer L1)에 광빔의 반사량이 감소하여 포커스 에러 신호(FES)와 RFDC 신호의 크기가 작아지게 된다. 따라서, FES에 의한 레이어 카운트 신호와 RFDC에 의한 레이어 신호 모두 데이터층(Data Layer L1)에 대해 서도 로우 레벨이 되어, 데이터층(Data Layer L1)을 제대로 카운트 하지 못하게 되는 문제점이 있다.
도 6은 종래 기술에 의해 데이터 층수의 카운터에 오류가 발생하는 것을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 포커스 에러 신호(FES)에서 Positive Level과 Negative Level의 설정 레벨에 따라, 표면층과 데이터층(Data Layer L1) 사이에서 왜곡된 신호가 카운트되는 경우가 발생할 수 있다.
이와 같이, 종래 기술에 따른 다수의 데이터층을 가진 디스크의 층수 판별 방법은, 구면 수차를 데이터층(Data Layer L1), 데이터층(Data Layer L0). 또는 데이터층(Data Layer L1)와 데이터층(Data Layer L0)의 중간 위치에 설정하더라도 신호 왜곡 현상과 포커스 에러 신호(FES)의 양의 값과 음의 값의 레벨 balance가 적합하지 않아 층수 판별이 정확하지 않다는 문제점이 있다.
특히, 종래 기술에 의하면 광디스크의 데이터층의 층수가 증가할수록 층간 간섭현상으로 인한 신호 열화로 인하여 데이터층의 층수 판별은 더욱 부정확해 지는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광디스크 재생/기록 장치에 있어서 다층의 데이터층을 가진 광디스크의 데이터층의 층수를 정확하게 판별하는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법은, 광정보저장매체가 로딩된 상태에서 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 상기 광정보저장매체로부터 반사되어 4분할 광검출기에 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 생성하는 단계; 상기 합산한 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제1 신호를 출력하는 단계; 상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 생성된 제2 신호를 출력하는 단계; 상기 제2 신호를 제2 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제3 신호를 출력하는 단계; 상기 제1 신호와 상기 제3 신호를 제1 연산처리 하여 생성된 제4 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제 4 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 연산 처리는 AND 연산인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 슬라이스 레벨은 상기 제2 슬라이스 레벨보다 높은 레벨인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수의 판단결과에 대응하여 상기 광정보저장매체의 구면수차를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광정보저장매체는 405nm 이상의 파장 및 0.85 이상의 고개구수를 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 신호는 상기 합산한 신호가 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 신호이며, 상기 제3 신호는 상기 제2 신호가 제2 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 신호인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법은, 광정보저장매체가 로딩된 상태에서 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 상기 광정보저장매체로부터 반사되어 4분할 광검출기에 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 생성하는 단계; 상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 생성된 제1 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제2 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제 2 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2 신호는 상기 제1 신호가 상기 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광정보저장매체 재생/기록 장치는, 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 로딩된 광정보저장매체로부터 반사된 광을 4분할 광검출기에 집광시키는 광픽업부; 상기 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 출력하는 RF 앰프부; 및 상기 합산한 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 제1 신호를 생성하고, 상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 제2 신호를 생성하며, 상기 제2 신호를 제2 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 제3 신호를 생성하고, 상기 제1 신호와 상기 제3 신호를 제1 연산 처리하여 생성된 제4 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 데이터층 판별부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 데이터층 판별부는, 상기 합산한 신호가 상기 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 상기 제1 신호를 출력하는 제1 슬라이스 처리부; 상기 합산한 신호로부터 상기 제2 신호를 생성하는 대역 통과 필터; 상기 제2 신호가 상기 제2 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 제3 신호를 출력하는 제2 슬라이스 처리부; 비반전단자 및 반전단자에 각각 상기 제1 신호와 상기 제3 신호가 입력되어, 제4 신호를 출력하는 논리 연산부; 및 상기 제4 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 카운터는, 상기 제 4 신호의 하이 레벨 개수를 통하여 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광정보저장매체 재생/기록 장치는, 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 로딩된 광정보저장매체로부터 반사된 광을 4분할 광검출기에 집광시키는 광픽업부; 상기 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 출력하는 RF 앰프부; 및 상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 제2 신호를 생성하며, 상기 제 2 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 데이터층 판별부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 데이터층 판별부는, 상기 합산한 신호가 상기 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 상기 제1 신호를 생성하여 출력하 는 제1 슬라이스 처리부; 상기 합산한 신호로부터 상기 제2 신호를 생성하는 대역 통과 필터; 및 상기 제2 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 기록/재생 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 기록/재생 장치는 광 픽업부(100), RF 앰프부(200), 데이터층 판별부(250), 구면 수차 보정부(300), 서보 신호 처리부(400), 구동부(500) 및 디스크 모터(600)를 포함한다.
먼저 광 픽업부(100)는 트래킹 서보 제어를 위한 트래킹 엑츄에이터와 포커스 서보 제어를 위한 포커싱 엑츄에이터에 의해 구동되며, 광디스크에 빛을 방사하여 수광된 광빔을 전기적인 RF 신호로 변환한다. 즉, 광디스크에 기록되어 있는 정보를 광학적으로 픽업하여 전기적인 RF 신호로 변환하여 RF 앰프부(200)로 출력한다.
RF 앰프부(200)는 광 픽업부(100)로부터 출력되는 RF 신호를 증폭한다. 이 때, RF 앰프부(200)는 광 픽업부(100)에 내장된 4분할 광검출기로부터 입력받은 광을 비점수차법에 의해 연산[(A+C)-(B+D)]하여, 포커스 에러 신호(FES)를 출력하고, 4분할 광검출기로부터 입력받은 광을 합산하여(A+B+C+D), 전체 합신호에 해당하는 RFDC 신호를 출력한다.
데이터층 판별부(250)는 RF 앰프부(200)로부터 입력받은 RFDC 신호를 이용하여, 로딩된 광디스크의 데이터층을 판별하며, RFDC 신호를 구면 수차 보정부(300)로 출력하여, 현재 시스템에서의 구면 수차를 보상하도록 한다. 이에 대한 상세한 설명은 도 9 내지 도 12를 이용하여 상세히 설명하기로 한다.
구면 수차 보정부(300)는 광디스크 사이의 층간 두께 차이를 보상하기 위하여, 복수의 데이터층 중에서 한 개의 데이터층에 광빔의 초점을 맞추고, 이를 기준으로 다른 데이터층의 광빔의 초점을 맞추도록 한다.
서보 신호 처리부(400)는 데이터층 판별부(250)로부터 포커스 에러 신호(FES), RFDC 신호 및 레이어 검출 신호등을 입력받으며, 대물 렌즈가 광디스크의 수직 방향으로 상하 이동되도록 포커스 드라이브 신호(FOD)를 구동부(500)로 출력하여, 광빔의 초점위치를 조절한다.
구동부(500)는 포커스 엑츄에이터 및 포커스 드라이브(도시하지 않음)를 포함하고 있으며, 서보 신호 처리부(400)에서 출력되는 포커스 드라이브 신호(FOD)로 포커싱 엑츄에이터를 구동하여 대물렌즈를 광디스크에 수직방향으로 상하 이동 시킨다.
디스크 모터(600)는 구동부(500)로부터 출력되는 디스크 구동 신호에 의해 디스크를 CLV(Constant Linear Velocity) 방식 혹은 CAV(Constant Angular Velocity) 방식으로 회전시킨다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 픽업부(100)의 구성을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 8에서 보는 바와 같이, 광 픽업부(100)는 LD(Laser Diode)(110), 반사경(120), 대물렌즈(130), 광빔(140), 시준렌즈(Collimator Lens)(150), 빔 스플리터(160), 집광렌즈(170) 및 4분할 광검출기(180)를 포함한다.
도 8에서 보는 바와 같이, LD(110)가 on 상태가 되면, LD(110)를 통해 방출된 광은 반사경(120)에 의해 반사되어 대물렌즈(130)로 입사한다. 그리고, 대물렌즈(130)에서 출력된 광은 광빔(140)을 통해 광디스크에 집광되고, 반사된 광은 시준 렌즈(150)를 거쳐 빔 스플리터(160)에 의해 스플리팅된다. 이때, 구면 수차 보상부(300)는 디스크의 두께에 따라 발생하는 구면 수차를 보상하기 위하여, 시준 렌즈(150)에 신호를 전달하며, 시준 렌즈(150)는 좌우로 이동하면서 광디스크에 초점이 맺히는 위치를 조절한다.
빔 스플리터(160)에 의해 스플리팅된 광은 집광렌즈(170)를 통해 집광되고, 집광된 광은 4분할 광검출기(180)로 전달되며, 4분할 광검출기(180)는 도 4a 및 도 4b와 같이 A, B, C, D 영역에 입사된 광량을 RF 앰프부(200)에 전달한다.
그리고, RF 앰프부(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 4분할 광검출기로부터 입력받은 광을 비점수차법에 의해 연산하여, 포커스 에러 신호(FES)를 생성하고, 4분할 광검출기로부터 입력받은 광을 합산하여(A+B+C+D), RFDC 신호를 생성하며, 생성 된 포커스 에러 신호(FES)와 RFDC 신호를 서보 신호 처리부(400)로 출력한다.
이하, 도 9 내지 도 12을 참조하여 데이터층 판별부(250)가 현재 시스템에 로딩된 광디스크의 데이터 층의 개수를 판별하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터층 판별부(250)의 구성을 나타내는 도면이며, 도 10은 도 9에 나타낸 데이터층 판별부(250)의 각 구성 요소에서 출력되는 신호를 나타내는 도면이다.
도 9에서 보는 바와 같이, 데이터층 판별부(250)는 제1 슬라이스 처리부(252), BPF(Band Pass Filter)(254), 제2 슬라이스 처리부(256), 검출 로직부(258) 및 데이터층 카운터(259)를 포함한다.
먼저, 도 9의 (a) 지점에서, 대물렌즈를 광디스크에 수직 방향으로 상향 이동시켜 도 10(a)와 같은 RFDC 신호를 검출하였다고 가정한다.
이때, RFDC 신호가 제1 슬라이스 처리부(252)에 입력되면, 제1 슬라이스 처리부(252)는 RFDC 신호를 도 10(b)와 같이 제1 슬라이스 레벨과 비교하여, RFDC 신호가 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지면 도 10(b)와 같이 윈도우 신호는 하이레벨이 된다. 즉, 제1 슬라이스 처리부(252)를 통과한 도 9의 (b) 지점에서 검출되는 신호는 도 10의 (b)와 같다.
그리고, RFDC 신호를 BPF(254)에 의하여 RFDC 신호의 피크에 해당되는 주파수 성분만 통과시키고 통과된 값을 증폭한다. 따라서, 도 9의 (c) 지점에서와 같이, RFDC 신호를 BPF 처리를 하게 되면 도 10(c)와 같은 BPF 출력 신호가 추출된다.
이때, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 RFDC 신호와 BPF 출력 신호를 확대하여 나타낸 도면이다. 도 11에서와 같이 RFDC 신호를 BPF 처리를 하게 되면, RFDC 신호의 피크에 해당되는 주파수 성분이 추출되며, BPF(254)에 대한 상세한 설명은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있는 바, 생략하기로 한다.
그리고, BPF 출력 신호가 제2 슬라이스 처리부(256)에 입력되면, 제2 슬라이스 처리부(256)는 BPF 출력 신호를 도 10(c)와 같이 제2 슬라이스 레벨과 비교하여, BPF 출력 신호가 제2 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지면 도 10(d)와 같이 BPF 출력 신호에 의한 레이어 카운트 신호는 하이레벨이 된다. 즉, BPF 출력 신호를 2치화하여, 제2 슬라이스 처리부(256)를 통과한 도 9의 (d) 지점에서 검출되는 신호는 도 10의 (d)와 같다.
그리고, 검출 로직부(258)는 도 10(b)와 같은 윈도우 신호와 도 10(d)와 같은 BPF 출력 신호에 의한 레이어 카운트 신호가 입력되면, 두 가지 신호를 연산하여, 최종적인 레이어 검출 신호를 출력한다. 따라서, 검출 로직부(258)에서 출력된 도 9의 (e) 지점에서 검출되는 신호는 도 10의 (e)와 같다.
즉, 검출 로직부(258)는 도 10(b)와 같은 윈도우 신호와 도 10(d)와 같은 BPF 출력 신호에 의한 레이어 카운트 신호를 AND 연산을 수행하여 도 10의 (e)과 같은 레이어 검출 신호를 출력하고, 데이터층 카운터(259)는 레이어 검출 신호의 하이레벨 개수로부터 로딩된 광디스크의 데이터 층이 4개로 구성된 것으로 판별할 수 있다. 이때, 대물렌즈를 상향으로 이동시킨 경우, 데이터층 카운터(259)는 레이어 검출 신호 중 첫번째 하이레벨 신호는 표면층으로 판별을 하며, 대물렌즈를 하 향으로 이동시킨 경우, 데이터층 카운터(259)는 레이어 검출 신호 중 마지막 하이레벨 신호는 표면층으로 판별을 한다.
이와 같이, 윈도우 신호와 BPF 출력 신호에 의한 레이어 카운트 신호를 AND 연산을 수행함으로써, 어느 한가지의 신호로 데이터 층 수를 판별하는 경우에 비하여 더욱 신뢰성을 높일 수 있다.
즉, 도 11에서 보는 바와 같이, 일반적으로 제1 슬라이스 레벨을 제2 슬라이스 레벨 보다 높게 설정하여, 두 가지 조건을 모두 충족하는 경우에 한하여 데이터 층으로 판별을 하여, 더욱 정확하게 광디스크의 데이터 층을 판별할 수 있다.
이와 같은 방법으로 데이터층 판별부(250)가 업로드된 광디스크의 데이터층의 층수를 판별하면, 판별된 층수에 대응하여 구면 수차 보정부(300)를 통하여 광디스크의 데이터층에 대하여 구면 수차의 위치를 데이터층에 맞게 이동시키며, 또한 RF 앰프부(200)는 RF 앰프값을 재설정하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 405nm 이상의 파장 및 0.85 이상의 고개구수를 가지는 광디스크와 같이 구면 수차의 영향이 커서 데이터층 판별이 어려운 경우에도 높은 정확도를 가진다.
한편, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터층 판별부(250')의 구성을 나타내는 도면이며, 데이터층 판별부(250')는 BPF(254'), 슬라이스 처리부(256') 및 데이터층 카운터(259')를 포함한다.
도 12에서 보는 바와 같이, 제2 실시예에 따르면, 제1 실시예와 달리 RFDC 신호를 BPF(254')에 의하여 RFDC 신호의 피크에 해당되는 주파수 성분만 통과시키 고 통과된 값을 증폭하여, BPF 출력 신호를 생성한다.
그리고, 슬라이스 처리부(256')는 BPF 출력 신호가 제2 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지면 하이레벨이 되는 레이어 검출 신호를 출력한다.
그리고 데이터층 카운터(259')는 레이어 검출 신호의 하이레벨 개수로부터 로딩된 광디스크의 데이터 층의 개수를 판별할 수 있다.
이때, 슬라이스 처리부(256')는 슬라이스 레벨을 조정함으로써, 데이터 층의 개수를 정확하게 파악할 수 있으며, 제1 실시예와 비교할 때 데이터층 판별부의 구성을 간소화할 수 있다는 장점이 있으며, 이하 제1 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도시하지 않았으나, 슬라이스 처리부(256') 이후에 검출 로직부를 더 연결하여 더욱 정확하게 데이터 층의 개수를 파악할 수도 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체의 판별 방법은, 다층의 광디스크에 대하여 대물렌즈를 상하 이동 시킬때 발생하는 RFDC 신호를 BPF 처리함으로써, 데이터층의 층수를 판별하는데 있어서 정확성을 높이고, 광정보저장매체의 종류에 대응하여 상호 호환성을 증가시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 광정보저장매체가 로딩된 상태에서 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 상기 광정보저장매체로부터 반사되어 4분할 광검출기에 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 생성하는 단계;
    상기 합산한 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제1 신호를 출력하는 단계;
    상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 생성된 제2 신호를 출력하는 단계;
    상기 제2 신호를 제2 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제3 신호를 출력하는 단계;
    상기 제1 신호와 상기 제3 신호를 제1 연산처리 하여 생성된 제4 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제 4 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연산 처리는 AND 연산인 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 슬라이스 레벨은 상기 제2 슬라이스 레벨보다 높은 레벨인 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수의 판단결과에 대응하여 상기 광정보저장매체의 구면수차를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광정보저장매체는 405nm 이상의 파장 및 0.85 이상의 고개구수를 가지는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호는 상기 합산한 신호가 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 신호이며, 상기 제3 신호는 상기 제2 신호가 제2 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 신호인 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  7. 광정보저장매체가 로딩된 상태에서 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 상기 광정보저장매체로부터 반사되어 4분할 광검출기에 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 생성하는 단계;
    상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 생성된 제1 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 생성된 제2 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제 2 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 신호는 상기 제1 신호가 상기 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수의 판단결과에 대응하여 상기 광정보저장매체의 구면수차를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저 장매체 재생/기록 장치의 광정보저장매체 판별 방법.
  10. 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 로딩된 광정보저장매체로부터 반사된 광을 4분할 광검출기에 집광시키는 광픽업부;
    상기 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 출력하는 RF 앰프부; 및
    상기 합산한 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 제1 신호를 생성하고, 상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 제2 신호를 생성하며, 상기 제2 신호를 제2 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 제3 신호를 생성하고, 상기 제1 신호와 상기 제3 신호를 제1 연산 처리하여 생성된 제4 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 데이터층 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터층 판별부는,
    상기 합산한 신호가 상기 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 상기 제1 신호를 출력하는 제1 슬라이스 처리부;
    상기 합산한 신호로부터 상기 제2 신호를 생성하는 대역 통과 필터;
    상기 제2 신호가 상기 제2 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 제3 신호를 출력하는 제2 슬라이스 처리부;
    비반전단자 및 반전단자에 각각 상기 제1 신호와 상기 제3 신호가 입력되어, 제4 신호를 출력하는 논리 연산부; 및
    상기 제4 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 논리 연산부는 AND 게이트인 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 슬라이스 레벨은 상기 제2 슬라이스 레벨보다 높은 레벨인 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 카운터는, 상기 제 4 신호의 하이 레벨 개수를 통하여 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수의 판단결과에 대응하여 상기 광정보저장매체의 구면수차를 보정하는 신호를 상기 광픽업부로 출력하는 구면수차 보정 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 광정보저장매체는 405nm 이상의 파장 및 0.85 이상의 고개구수를 가지는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  17. 대물렌즈를 일정 속도로 상하 이동 시켜, 로딩된 광정보저장매체로부터 반사된 광을 4분할 광검출기에 집광시키는 광픽업부;
    상기 집광된 광의 크기를 합산한 신호를 출력하는 RF 앰프부; 및
    상기 합산한 신호를 대역 통과 필터(band pass filter) 처리하여 제1 신호를 생성하고, 상기 제1 신호를 제1 슬라이스 레벨과 비교한 결과로부터 제2 신호를 생성하며, 상기 제 2 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 데이터층 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 데이터층 판별부는,
    상기 합산한 신호가 상기 제1 슬라이스 레벨보다 높은 값을 가지는 경우 하이 레벨이 되는 상기 제1 신호를 생성하여 출력하는 제1 슬라이스 처리부;
    상기 합산한 신호로부터 상기 제2 신호를 생성하는 대역 통과 필터; 및
    상기 제2 신호로부터 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 카운터는, 상기 제 2신호의 하이 레벨 개수를 통하여 상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수를 판별하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 광정보저장매체의 데이터층의 층수의 판단결과에 대응하여 상기 광정보저장매체의 구면수차를 보정하는 신호를 상기 광픽업부로 출력하는 구면수차 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보저장매체 재생/기록 장치.
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