KR960006097B1

KR960006097B1 - 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로

Info

Publication number: KR960006097B1
Application number: KR1019930023874A
Authority: KR
Inventors: 한만준
Original assignee: 대우전자주식회사; 배순훈
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1996-05-08
Also published as: KR950015254A

Abstract

내용 없음

Description

도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트래킹에러검출회로

제1도는 본 발명을 설명하기 위해 도플러효과를 이용한 광픽업장치를 나타낸 도면,

제2도는 본 발명에 따른 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로의 블럭도,

제3도는 광디스크의 피트에 인가되는 빔의 상태에 따른 광검출기의 수광상태를 설명하기 위한 설명도,

제4도는 제2도의 트랙킹에러검출회로에서 트랙킹에러를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광디스크 20 : 발광부

30 : 빔스플리터 40 : 대물렌즈

50 : 광검출부 50A, 50B : 수광소자

60 : 오목거울 82, 86 : 필터부

84, 88 : 진폭연산부 90 : 트랙킹에러계산부

100 : 트랙킹서보부

본 발명은 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로에 관한 것으로, 특히 도플러효과를 이용하여 기준빔과 기록매체로부터 반사빔을 중첩시키고 이때 기준빔과 반사빔의 간섭에 의한 맥놀이파를 검출하는 광픽업장치에서의 검출신호의 맥놀이파를 이용하여 트랙킹에러신호를 검출해내도록 된 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로에 관한 것이다.

종래 광디스크에는 피트라는 홈이 파여져 있는데, 이 피트는 일반적으로 폭이 0.4~0.5㎛로, 1개의 피트의 길이 및 피트의 간격은 각각 3T(여기서 T는 클럭펄스 1개분의 길이)에서 11T까지 9단계로 구분되어 있으며 그 피트의 트랙이 약 1.6㎛의 간격(트랙 피치)으로 원주방향으로 나란히 놓여져 있다.

구체적으로는 예컨대 콤팩트디스크의 클럭주파수는 4.3218MHz이므로 선속도가 1.25m/s로 기록된 디스크는 T=1.25/4.3218=0.2892㎛가 되고 피트길이는 최소 0.8677㎛(=11T)가 되는데, 마찬가지의 방법으로 계산하면 선속도가 1.2m/s로 기록된 디스크의 경우는 최소 피트길이가 0.8330㎛이고 최대 피트길이가 3.0543㎛가 되며, 선속도가 1.4m/s가 되면 최소 피트길이가 0.9718㎛이고 최대 피트길이가 3.5633㎛가 된다.

여기서 레이저빔의 입사측에서 보면 디스크의 반사면은 평면이고 그 위에 피트라는 긴 원형의 돌기가 놓여져 있고, 그 길이가 서로 다른 모양으로 디스크에 디지탈 신호가 기록되어 있다.

그리고 종래 광픽업장치는 상기한 디스크 반사면의 피트유무를 레이저빔의 반사되는 양의 크기(즉, 반사빔의 밝기)로 판별하는데, 피트가 없는 평면에서는 거의 100%에 가까운 빔이 대물렌즈로 되돌아와서 광검출부에는 밝은 빔의 스포트가 입사되고, 피트가 있는 부분에서는 빛의 회절에 의해 빔이 산란되어 약 30%정도 밖에 되돌아오지 않으므로 약간 어두운 빔의 스포트가 입사되게 된다.

예컨대 콤팩트디스크에 형성된 피트의 기계적인 높이는 약 0.11㎛이지만, 광학적인 높이는 투명플라스틱의 굴절율을 곱한 0.65㎛가 된다. 결국 이 값은 0.78㎛라는 레이저파장의 1/4파장(=0.195㎛)에 아주 가깝게 접근되며, 피트의 끝에 도달한 빔은 그 주위의 편평한 부분에 도달한 빛과 비교하여 왕복으로 약 1/2파장이 되고, 위상으로는 약 180°가 지연된다(360°가 1파장이므로 1/2파장은 180°가 된다). 이 180° 위상차라고 하는 것은 바로 역의 위상과 같으므로, 피트 주위의 편평한 부위에서 반사되는 빔과 피트의 끝에서 반사된 빔이 소멸되어 버린다. 그 반면에, 피트 끝에서 반사된 빔 가운데는 각도에 의하여 편평한 부위에서의 반사광과 360°의 배수관계, 즉 동위상이 되어 빔이 증폭된다. 이렇게 되기 때문에 빔의 강도분포를 보면 피트가 없는 부분에서는 밝게 되고 피트가 있는 부분에서는 어둡게 되므로, 이 명암에 의하여 디스크에 형성된 피트의 형상을 읽을 수 있게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래 방식에 있어서 광디스크와 같은 기록매체는 기록데이터의 고밀도화에 따른 소형화에 한계가 있음과 더불어 광픽업장치도 부품의 단순화 및 소형화에 한계가 있고, 이것이 광디스크플레이어의 소형화의 장애로 되고 있다.

따라서 광디스크와 같은 기록매체의 소형화를 달성하기 위해 예컨대 피트의 경사면의 형태를 변화시켜서 데이터를 기록하는 방식이 제안되고 있고 이러한 기록매체로부터의 데이터를 독취하는 광픽업장치도 제안되어 있는데, 이러한 광픽업장치에 의해 검출된 신호로부터 효과적으로 트랙킹에러를 검출해내는 구성의 개발이 요망되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 도플러효과를 이용하여 기준빔과 기록매체로부터의 반사빔을 중첨시키고 이때 기준빔과 반사빔의 간섭에 의한 맥놀이파를 검출하는 광픽업장치에서의 검출신호의 맥놀이파를 이용하여 트랙킹에러신호를 검출해내도록 된 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 트래킹에러검출회로의 바람직한 실시양태에 따르면, 빔을 발생시키는 발광부와 2개의 수광소자로 구성되어 기록매체로부터의 반사빔과 상기 발광부에서 주사된 기준빔을 인가받는 광검출부를 갖춘 광픽업과 ; 트랙킹에러신호를 인가받아 트랙킹서보를 행하는 트랙킹서보부를 구비한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로에 있어서 ; 상기 광검출부의 제1수광소자의 출력신호로부터 소정주파수 이하를 제거해서 RF신호의 맥놀이파를 검출해내는 제1필터부, 상기 제1필터부의 출력신호의 진폭을 연산하는 제1진폭연산부, 상기 광검출부의 제2수광수자의출력신호로부터 소정 주파수 이하를 제거해서 RF신호의 맥놀이파를 검출해내는 제2필터부, 상기 제2필터부의 출력신호의 진폭을 연산하는 제2진폭연산부 및, 상기 제1진폭연산부의 연산결과에서 상기 제2진폭연산부의 연산결과를 감산하여 트랙킹에러를 계산해서 이 계산결과를 트랙킹에러신호로서 상기 트랙킹서보부로 출력하는 트랙킹에러신호계산부를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명을 설명하기 위해 도플러효과를 이용한 광픽업장치를 나타낸 도면으로, 레이저빔을 발생시키는 예컨데 레이저 다이오드와 같은 발광소자로 이루어진 발광부(20)와, 상기 발광부(20)로부터의 입사빔과 예컨대 피드와 같은 요철이 형성된 광디스크와 같은 기록매체(10)로부터의 반사빔을 분리시키는 빔스플리터(30), 상기 빔스플리터(30)를 매개로 입사되는 상기 레이저빔을 상기 기록매체(10)에 투사하는 대물렌즈(40) 및, 상기 대물렌즈(40)와 빔스플리터(30)을 매개로 상기 기록매체(10)로부터의 반사광을 인가받아 포커싱상태 및 트랙킹상태를 검출함과 더불어 상기 기록매체(10)에 기록된 데이터를 독취하는 예컨대 포토다이오드와 같은 수광소자를 갖춘 광검출부(50)가 설치되어 있다. 그리고 상기 빔스플리터(30)의 측부에는 입사되는 빔을 반사시키는 반사수단으로서의 오목거울(60)이 더 설치되어 있다. 또 상기 빔스플리터(30)에는 상기 발광부(20)로 입사되는 하나의 빔을 2분할하여 상기 대물렌즈(40)와 상기 오목거울(60)로 인가되도록 특수코팅되어 있다. 또한 상기 광검출부(50)가 상기 오목거울(60)로부터의 기준빔도 인가받도록 되어 있다.

상기한 구성에 있어서는 상기 기록매체(10)가 회전(또는 이동) 함에 따라 광픽업장치의 발광부(20)에서 주사된 레이저빔은 신호가 기록된 피트를 지나게 되는데, 여기서 피트는 요철(凹凸)되어 있으므로 빔의 반사면이 빔의 주사방향으로 전진 및 후퇴하여 상하방향으로 진동을 하는 것처럼 된다. 그에 따라 상기 기록매체(10)에서 반사된 반사빔은 도플러효과에 의하여 다음과 같이 진동수(v')가 변화하게 된다. 즉,

여기서 v는 입사빔의 진동수이고, u는 기록매체의 피트에 의한 상하이동속도이며, c는 광속도이다.

그후 상기 진동수가 변화된 반사빔은 대물렌즈(40)와 빔스플리터(30)를 매개해서 광검출부(50)로 입사되게 된다. 따라서 상기 광검출부(50)에는 상기 기준빔과 반사빔이 합성되어 합성빔의 형태로 입사되게 된다. 이 합성빔은 진동수가 ν1=(ν'-ν)/2인 맥놀이파로 나타나게 된다.

제2도는 본 발명에 따른 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로의 블럭도로, 예컨대 2개의 수광소자(50A,50B ; 예컨대, 포토다이오드)로 이루어진 광검출기(50)와, 상기 광검출부(50)의 제1수광소자(50A)의 출력신호로부터 소정 주파수 이하를 제거해서 RF신호의 맥놀이파를 검출해내는 제1필터부(82), 상기 제1필터부(82)의 출력신호의 진폭을 연산하는 제1진폭연산부(84), 상기 광검출부(50)의 제2수광소자(50B)의 출력신호로부터 소정 주파수 이하를 제거해서 RF신호의 맥놀이파를 검출해내는 제2필터부(86), 상기 제2필터부(86)의 출력신호의 진폭을 연산하는 제2진폭연산부(88), 상기 제1진폭연산부(84)의 연산결과에서 상기 제2진폭연산부(88)의 연산결과를 감산하여 트랙킹에러를 계산하는 트랙킹에러신호계산부(90) 및, 상기 트랙킹에러신호계산부(90)로부터의 트랙킹에러신호를 인가받아 트랙킹서보를 행하는 트랙킹서보부(100)가 설치되어 있다.

여기서 일반적으로 콤팩트디스크의 RF신호의 맥놀이주파수는 대략 3~8MHz이고, 레이저디스크이 RF신호의 맥놀이주파수는 대략 12~35MHz이다. 따라서 상기 제1 및 제2필터부(82,86)에서는 상기 소정 주파수로서 각 기록매체의 RF신호의 맥놀이주파수를 고려하여 선택하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹 에러검출회로에 따르면, 먼저 제3도(A)에 나타낸 바와 같이 광디스크에 형성된 피트(1)의 중심에 점선으로 표시된 레이저빔이 주사되면 상기 피드의 그림자가 광검출부의 중심부인 수광소자(50A,50B) 사이에 형성되게 되는데, 여기서 피트(1)로부터 반사된 반사빔의 위상이 시프트되므로 광검출부(50)에서 상기 피트의 그림자가 입사되는 부분에서 맥놀이파가 발생될 확률이 커지게 된다. 따라서, 제3도(A)와 같은 경우에는 각 수광소자(50A,50B) 사이에 피트의 그림자가 형성되므로 상기 제1 및 제2 진폭연산부(84,88)의 출력이 동일하게 되어서 상기 트랙킹 에러신호계산부(90)의 출력은 0으로 되고, 제3도(B)와 같은 경우에는 제1수광소자(50A) 쪽에 피트의 그림자가 형성되므로 상기 제1진폭연산부(84)의 출력이 상기 제2진폭연산부(88)의 출력보다 커지게 되어서 상기 트랙킹에러신호계산부(90)의 출력은 정(+)의 값으로 되며, 제3도(C)와 같은 경우에는 제2수광소자(50B)쪽에 피트의 그림자가 형성되므로 상기 제1진폭연산부(84)의 출력이 제2진폭연산부(88)의 출력보다 작아지게 되어서 상기 트랙킹에러신호계산부(90)의 출력은 부(-)의 값으로 된다. 따라서 상기한 트랙킹에러신호계산부(90)의 출력신호에 따라 상기 트랙킹서보부(100)는 트랙킹서보를 행하게 된다.

이러한 트랙킹에러검출방법을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 제4도(A)와 같이 피트의 그림자가 수광소자(50B)쪽으로 치우쳐서 형성된 경우에는 수광소자(50A)의 출력은 제4도(B)의 IA와 같이 되고 수광소자(50B)의 출력은 제4도(B)의 IB와 같이 되는데, 이러한 수광소자(50A,50B)의 출력이 제1 및 제2필터부(82,86)를 통과하면 제4도(C)와 같이 RF신호의 맥놀이파만 남게 된다.

따라서 제1 및 제2진폭연산부(84,88)는 제4도(C)와 같은 RF신호의 맥놀이파를 인가받아 그 진폭을 연산하게 되는데, 제4도의 예에서는 제1진폭연산부(84)의 출력(A)이 제2진폭연산부(88)의 출력(B)보다 작게 나타나므로 상기 트랙킹에러신호계산부(90)의 출력은 부(-)의 값으로 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로에 따르면, 광검출부에서 검출된 맥놀이파를 이용하여 효과적으로 트랙킹에러신호를 검출해 낼 수 있게 된다.

Claims

빔을 발생시키는 발광부(20)와, 2개의 수광소자(50A,50B)로 구성되어 기록매체(10)로부터의 반사빔과 상기 발광부(20)에서 주사된 기준빔을 인가받는 광검출부(50)를 갖춘 광픽업과 ; 트랙킹에러신호를 인가받아 트랙킹서보를 행하는 트랙킹서보부(100)를 구비한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로에 있어서 ; 상기 광검출부(50)의 제1수광소자(50A)의 출력신호로부터 소정 주파수 이하를 제거해서 RF신호의 맥놀이파를 검출해내는 제1필터부(82)와, 상기 제1필터부(82)의 출력신호의 진폭을 연산하는 제1진폭연산부(84), 상기 광검출부(50)의 제2수광소자(50B)의 출력신호로부터 소정 주파수 이하를 제거해서 RF신호의 맥놀이파를 검출해내는 제2필터부(86), 상기 제2필터부(86)의 출력신호의 진폭을 연산하는 제2진폭연산부(88) 및, 상기 제1진폭연산부(84)의 연산결과에서 상기 제2진폭연산부(88) 연산결과를 감산하여 트랙킹 에러를 계산하여 이 계산결과를 트랙킹에러신호로서 상기 트랙킹서보부(100)로 출력하는 트랙킹에러신호계산부(90)를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도플러효과를 이용한 광픽업장치에서의 트랙킹에러검출회로.