KR100240339B1 - 광디스크 시스템의 포커스 바이어스 조정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 제어하는 포커스 서보 회로의 포커스 바이어스를 조정하는 광디스크 시스템의 포커스 바이어스 조정 장치에 관한 것으로, 디스크로부터 RF 신호를 독출하여 출력하고, 포커스 서보 제어를 위한 전기적 신호를 출력하는 광픽업 유니트(210); 상기 광픽업 유니트(210)로부터 출력되는 상기 전기적 신호로부터 포커스 오차 신호를 검출하여 상기 포커스 오차 신호의 레벨에 대응되게 상기 포커스 서보를 수행하는 포커스 서보부(220); 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 포커스 바이어스 전압들이 설정되어 있어, 소정 레벨의 포커스 바이어스 전압을 상기 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공하는 바이어스 전압 제공부(230); 상기 광픽업유니트(210)에 의해 독출된 RF신호를 파형 등화하여 출력하는 파형 등화부(240); 상기 파형 등화된 RF신호를 구형파 펄스로 변환하여 출력하는 데이터 슬라이스부(250); 상기 데이터 슬라이스부(250)에서 출력되는 구형파 펄스중 동기신호에 해당하는 구형파 펄스만을 검출하는 동기신호 검출부(260); 상기 동기신호에 해당하는 구형파 펄스의 피크치들을 홀딩시켜 출력하는 피크 홀드부(270); 상기 동기신호에 해당하는 구형파 펄스의 라이징 에지를 검출하여 이에 대응되는 펄스열을 발생하는 라이징 에지 검출부(280); 상기 피크 홀드부(270)로부터 피크 홀드된 신호가 입력되면 이를 일시 지연한후, 상기 라이징 에지 검출부(280)로부터 일정 펄스가 입력되면 상기 지연된 신호를 출력하되, 다음 펄스가 입력될때까지만 상기 지연된 신호를 출력하는 스텝 지연부(290); 상기 피크 홀드부(270)로부터 출력되는 피크 홀드된 신호와 상기 스텝 지연부(290)로부터 출력되는 지연 신호를 비교하는 비교기(300); 상기 바이어스 전압 조정부(230)에서 소정의 포커스 바이어스 전압을 출력했을때의 상기 비교기(300)의 출력 결과와, 상기 바이어스 전압 조정부(230)에서 소정의 바이어스 전압보다 높거나 낮은 레벨의 포커스 바이어스 전압을 출력했을때의 상기 비교기(300)의 출력 결과에 의거하여, 상기 피크 홀드부(270)의 피크 홀드된 신호가 상기 스텝 지연부(290)의 지연 신호보다 높아지는 방향으로 상기 포커스 바이어스 전압의 레벨이 업 또는 다운되도록 상기 바이어스 전압 조정부(230)를 제어하는 제어부(310)를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

광디스크 시스템의 포커스 바이어스 조정 장치.
본 발명은 광디스크 시스템에 있어서, 특히 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 제어하는 포커스 서보 회로의 포커스 바이어스(focus bias)를 조정하는 포커스 바이어스 조정 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 광디스크 시스템은 디스크의 신호면에 레이져빔(laser beam)을 입사하고, 디스크의 신호면으로부터 반사되어 오는 광을 전기적 신호로 변환함으로써, 디스크상의 데이터를 독출한다.
이때, 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치해야만 데이터를 정확히 독출할수 있으며, 이와 같이 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 제어하는 동작을 포커스 서보(focuse servo)라 한다.
도 1 에는 포커스 서보 장치에 대한 블록 구성도가 도시된다.
도 1에서, 광디스크(100)에는 트랙(track)을 따라 디지탈 정보가 기록되어 있다. 광픽업 유니트(110)는 디스크(100)의 신호면에 대물 렌즈(110a)에 의해 집광된 레이져 빔을 입사한후, 디스크(100)의 신호면으로 부터 반사된 광을 다시 전기적 신호로 변환하여 출력한다.
포커스 오차 신호 검출부(120)는 광픽업 유니트(110)에서 출력된 신호로 부터 포커스 오차 신호를 검출하여 위상 보상 증폭부(130)에 제공한다.
이때, 포커스 오차 신호는 디스크(100)의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에서 벗어난 정도를 나타내는 전기적 신호이다. 위상 보상 증폭부(130)는 포커스 오차 신호를 위상 보상 및 증폭하여 포커스 구동부(140)에 제공하고, 포커스 구동부(140)는 위상 보상 증폭부(130)의 출력 전압 레벨(level)에 대응되게 포커스 액튜에이터 코일(focusing actuator coil ; 150)을 구동하며, 이에따라, 포커스 액튜에이터 코일(150)은 광픽업 유니트(110) 내부의 대물 렌즈(110a)를 상,하 방향으로 조정하여 포커스 서보를 수행한다.
이상적인 경우, 이와 같은 포커스 서보에 의해 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 정확히 위치하게 되면 포커스 오차 신호는 0값을 가져야 한다. 그러나 실질적으로는 기계적인 조립의 한계, 또는 결함이나 외부의 잡음 등에 의해, 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 정확히 위치할지라도 포커스 오차 신호가 일정 레벨을 가지는 경우가 있다. 따라서 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 정확히 위치하게되면 포커스 오차 신호가 일정 레벨을 갖지 않도록 조정해주어야 하며, 이와 같은 조정을 포커스 바이어스 조정이라 한다.
포커스 바이어스 조정은 통상적으로, 포커스 오차 신호 검츨부(120)의 입력단에 일정 레벨의 포커스 바이어스 전압을 제공해줌으로서 이루어진다.
이때, 종래에는 이러한 포커스 바이어스 전압을 실험 등을 통해 결정하고, 결정된 포커스 바이어스 전압을 세팅해놓았다. 그러나 이와 같은 방법으로 포커스 바이어스 전압을 세팅해 놓을 경우, 광 디스크 시스템의 노화 등으로 인한 포커스 바이어스의 특성 변화에 적극적으로 대처할수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 광픽업 유니트로부터 출력되는 재생신호의 레벨에 의거하여 포커스 바이어스에 대한 특성 변화를 체크하고, 포커스 바이어스 특성이 변화하면, 특성 변화 정도에 대응되게 포커스 바이어스 전압을 조정해줌으로서, 포커스 바이어스를 적응적으로 조정할수 있는 포커스 바이어스 조정 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 제어하는 포커스 서보 회로의 포커스 바이어스를 조정하는 광디스크 시스템의 포커스 바이어스 조정 장치에 있어서: 상기 디스크로부터 RF 신호를 독출하여 출력하고, 포커스 서보 제어를 위한 전기적 신호를 출력하는 광픽업 유니트; 상기 광픽업 유니트로부터 출력되는 상기 전기적 신호로부터 포커스 오차 신호를 검출하여 상기 포커스 오차 신호의 레벨에 대응되게 상기 포커스 서보를 수행하는 포커스 서보부; 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 포커스 바이어스 전압들이 설정되어 있어, 소정 레벨의 포커스 바이어스 전압을 상기 포커스 서보부의 입력단에 제공하는 바이어스 전압 제공부; 상기 광픽업유니트에 의해 독출된 RF신호를 파형 등화하여 출력하는 파형 등화부; 상기 파형 등화된 RF신호를 구형파 펄스로 변환하여 출력하는 데이터 슬라이스부; 상기 데이터 슬라이스부에서 출력되는 구형파 펄스중 동기신호에 해당하는 구형파펄스만을 검출하는 동기신호 검출부; 상기 동기신호에 해당하는 구형파 펄스의 피크치들을 홀딩시켜 출력하는 피크 홀드부; 상기 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스의 라이징 에지를 검출하여 이에 대응되는 펄스열을 발생하는 라이징 에지 검출부; 상기 피크 홀드부로부터 피크 홀드된 신호가 입력되면 이를 일시 지연한후, 상기 라이징 에지 검출부로부터 일정 펄스가 입력되면 상기 지연된 신호를 출력하되, 다음 펄스가 입력될때까지만 상기 지연된 신호를 출력하는 스텝 지연부; 상기 피크 홀드부로부터 출력되는 피크 홀드된 신호와 상기 스텝 지연부로부터 출력되는 지연 신호를 비교하는 비교기; 상기 바이어스 전압 조정부에서 소정의 포커스 바이어스 전압을 출력했을때의 상기 비교기의 출력 결과와, 상기 바이어스 전압 조정부에서 소정의 바이어스 전압보다 높거나 낮은 레벨의 포커스 바이어스 전압을 출력했을때의 상기 비교기의 출력 결과에 의거하여, 상기 피크 홀드부의 피크 홀드된 신호가 상기 스텝 지연부의 지연 신호보다 높아지는 방향으로 상기 포커스 바이어스 전압의 레벨이 업 또는 다운되도록 상기 바이어스 전압 조정부를 제어하는 제어부를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.
도 1 은 종래의 포커스 서보 장치를 나타낸 도면,
도 2 는 본 발명의 포커스 바이어스 장치에 대한 바람직한 실시예를 나타낸 블록 구성도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포커스 바이어스 조정 장치의 각부 출력 파형도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200 : 디스크210 : 광픽업 유니트
220 : 포커스 서보부230 : 바이어스 전압 조정부
240 : 파형 등화부250 : 데이터 슬라이스부
260 : 동기신호 검출부 270 : 피크 홀드부
280 : 라이징 에지 검출부290 : 스텝 지연부
300 : 비교부310 : 제어부
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2 에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포커스 바이어스 조정 장치가 도시된다.
도 2에서 포커스 바이어스 조정 장치는 디스크(200)로부터 RF(Radio Frequency) 신호를 독출하여 출력하고, 포커스 서보 제어를 위한 전기적 신호를 출력하는 광픽업 유니트(210), 광픽업 유니트(210)로부터 출력되는 포커스 서보 제어를 위한 전기적 신호로부터 포커스 오차 신호를 검출하여 포커스 오차 신호의 레벨에 대응되게 포커스 서보를 수행하는 포커스 서보부(220), 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 포커스 바이어스 전압이 설정되어 있어, 소정 레벨의 포커스 바이어스 전압을 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공하는 바이어스 전압 제공부(230), 광픽업유니트(210)에 의해 독출된 RF신호를 파형 등화하여 출력하는 파형 등화부(240), 파형 등화된 RF신호를 구형파 펄스로 변환하여 출력하는 데이터 슬라이스부(250), 데이터 슬라이스부(250)로부터 제공되는 구형파 펄스중에서 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스만을 검출하는 동기 신호 검출부(260), 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스의 피크(peak)치들을 홀딩(holding)시켜 출력하는 피크 홀드부(270), 동기신호에 해당하는 구형파 펄스의 라이징 에지(rising edge)를 검출하여 이에 대응되는 펄스열을 발생하는 라이징 에지 검출부(280), 피크 홀드부(270)로부터 피크 홀드된 신호가 입력되면 이를 지연시켰다가, 라이징 에지 검출부(280)로부터 펄스가 입력되면 지연된 신호를 출력하는 스텝 지연부(290), 피크 홀드부(270)로부터 출력되는 피크 홀드된 신호와 스텝 지연부(290)로부터 출력되는 지연 신호를 비교하여 피크 홀드된 신호의 레벨이 지연 신호의 레벨보다 크면 하이 신호를 출력하고, 피크 홀드된 신호의 레벨이 지연 신호의 레벨보다 낮으면 로우 신호를 출력하는 비교기(300), 비교기(300)의 출력 결과를 참조하여 피크홀드된 신호가 지연신호의 레벨보다 높아지는 방향으로 바이어스 전압 제공부(230)에서 출력되는 바이어스 전압의 레벨이 업/다운 되도록 바이어스 전압 제공부(230)을 제어하는 제어부(310)로 구성되어 다음과 같은 동작을 수행한다.
도 3 에는 본 도 2 의 각부에 대한 출력 파형도가 도시된다. 따라서 도 2 의 포커스 바이어스 조정 장치에 대한 동작 설명을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2 에서, 광픽업 유니트(210)는 디스크(200)로부터 RF신호를 검출하여 파형 등화부(240)에 제공하는 한편, 포커스 서보를 위한 전기적 신호를 포커스 서보부(220)에 제공한다.
포커스 서보부(220)는 광픽업 유니트(210)의 출력으로부터 포커스 오차 신호를 발생하여 포커스 오차 신호의 레벨에 대응되게 광픽업 유니트(210)의 내부의 대물 렌즈를 구동해 줌으로서, 디스크(200)의 신호면이 광픽업 유니트(210)의 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 제어한다.
이때, 바이어스 전압 조정부(230)는 낮은 레벨에서부터 점차 높은 레벨의 포커스 바이어스 전압들이 설정되어 있는데, 초기에는 제어부(300)의 제어에 의해 중간 레벨의 포커스 바이어스 전압을 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공한다.
한편, 파형 등화부(240)는 부호간 간섭을 최소화하기 위하여 RF신호를 파형 등화하여 데이터 슬라이스부(250)에 제공하고, 데이터 슬라이스부(250)는 파형 등화된 신호를 파형 정형화하여 구형파 펄스를 생성하여 후단의 디지탈 신호 처리 장치(도면에 도시되지 않았음)와 동기 신호 검출부(260)에 각각 제공한다.
동기 신호 검출부(260)는 데이터 슬라이스부(250)로부터 제공되는 구형파 펄스중 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스만을 검출하여 도 3 (a)와 같은 신호를 출력한다.
피크 홀드부(270)는 동기 신호 검출부(260)로부터 제공되는 구형파 펄스의 피크치들을 홀딩시켜 제 3 도 (b)와 같을 파형의 출력을 스텝 지연부(290) 및 비교부(300)에 제공한다. 또한 라이징 에지 검출부(280)는 동기 신호 검출부(260)에서 제공되는 구형파 펄스의 라이징 에지가 검출될때마다 이에 대응되게 펄스를 발생하여(도 3 (c)) 스텝 지연부(290)의 지연 제어 신호로 제공한다.
스텝 지연부(290)는 피크 홀드부(270)로부터 피크 홀드된 신호가 입력되면 피크 홀드된 신호를 일시 저장하여 지연시킨후, 라이징 에지 검출부(280)로부터 일정 펄스가 입력되면 지연된 신호를 출력하되, 다음 펄스가 입력될때까지만 해당 신호를 출력한다(도 3 (d)).
따라서 비교부(300)의 일측 입력단에는 피크 홀드된 신호가 입력되고, 비교부(300)의 타측 입력단에는 피크 홀드된 신호가 1스텝 지연되어 입력된다.
비교부(300)는 피크 홀드부(270)로부터 출력되는 피크 홀드된 신호와 스텝 지연부(290)로부터 출력되는 지연 신호를 비교하여 피크 홀드된 신호의 레벨이 지연 신호의 레벨보다 크면 하이 신호를 출력하고, 피크 홀드된 신호의 레벨이 지연 신호의 레벨보다 낮으면 로우 신호를 출력한다(도 3 (e)).
이때, 비교부(300)의 출력이 하이신호일 경우에는 광픽업 유니트(210)에서 현재 출력된 RF신호의 레벨이 바로 전에 출력된 RF신호의 레벨보다 높아졌음을 의미하고, 반대로 비교부(300)의 출력이 로우신호일 경우에는 광픽업 유니트(210)에서 현재 출력된 RF신호의 레벨이 바로 전에 출력된 RF신호의 레벨보다 낮아졌음을 의미한다. 또한 RF신호의 레벨이 이전보다 높아졌다는 것은 포커스 바이어스 전압이 이전 보다 정확하게 조정되고 있음을 나타내고, RF신호의 레벨이 이전보다 낮아졌다는 것은 포커스 바이어스 전압이 이전 보다 부정확하게 조정되고 있음을 나타낸다고 볼수 있다.
따라서 제어부(310)는 비교부(300)로부터 로우 신호가 입력되면 바이어스 전압 제공부(230)에서 출력되는 포커스 바이어스 전압 레벨이 부정확하다고 인식한후, 보다 높은 레벨의 포커스 바이어스 전압이나, 또는 보다 낮은 포커스 바이어스 전압이 출력되도록 바이어스 전압 제공부(230)를 제어한다.
바이어스 전압 제공부(230)는 제어부(310)의 제어에 의해 바로 전에 출력했던 바이어스 전압보다 높거나 낮은 레벨의 바이어스 전압을 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공한다.
예를들어, 바이어스 전압 제공부(230)에서 바로 전에 출력했던 바이어스 전압보다 높은 레벨의 포커스 바이어스 전압을 제공했을 경우, 비교부(300)에서 하이 신호가 출력되면 나오면, 제어부(310)는 계속해서, 보다 높은 레벨의 바이어스 전압이 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공되도록 하지만, 비교부(300)의 출력이 로우 신호가 나오면, 제어부(310)는 보다 낮은 레벨의 바이어스 전압이 포커스 서보부(220)에 제공되도록 한다.
또한 예를들어, 바이어스 전압 제공부(230)에서 바로 전에 출력했던 바이어스 전압보다 낮은 레벨의 포커스 바이어스 전압을 제공했을 경우, 비교부(300)에서 하이 신호가 출력되면, 제어부(310)는 계속해서, 보다 낮은 레벨의 바이어스 전압이 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공되도록 하지만, 비교부(300)의 출력이 로우 신호가 나오면, 제어부(310)는 보다 높은 레벨의 바이어스 전압이 포커스 서보부(220)에 제공되도록 한다.
이와 같은 과정을 반복 실행함으로서, 가장 적절한 바이어스 전압이 포커스 서보부(220)에 제공되면 광픽업 유니트(210)에서 출력되는 RF신호의 레벨이 가장 높게 나타날 것이다.
이상 설명한 바와같이, 본 발명은 다수의 RF신호의 레벨 변화를 체크하여 레벨 변화에 대응되게 포커스 바이어스 전압을 변환시켜줌으로서, 비록 포커스 서보 장치의 특성 변화가 있을지라도, 이에 적응적으로 포커스 바이어스를 조정할수 있어 비교적 정확한 포커스 서보를 할수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 디스크의 신호면이 레이져빔의 초점 심도내에 위치하도록 제어하는 포커스 서보 회로의 포커스 바이어스를 조정하는 광디스크 시스템의 포커스 바이어스 조정 장치에 있어서:
    상기 디스크로부터 RF 신호를 독출하여 출력하고, 포커스 서보 제어를 위한 전기적 신호를 출력하는 광픽업 유니트(210);
    상기 광픽업 유니트(210)로부터 출력되는 상기 전기적 신호로부터 포커스 오차 신호를 검출하여 상기 포커스 오차 신호의 레벨에 대응되게 상기 포커스 서보를 수행하는 포커스 서보부(220);
    서로 다른 레벨을 갖는 다수의 포커스 바이어스 전압들이 설정되어 있어, 소정 레벨의 포커스 바이어스 전압을 상기 포커스 서보부(220)의 입력단에 제공하는 바이어스 전압 제공부(230);
    상기 광픽업유니트(210)에 의해 독출된 RF신호를 파형 등화하여 출력하는 파형 등화부(240);
    상기 파형 등화된 RF신호를 구형파 펄스로 변환하여 출력하는 데이터 슬라이스부(250);
    데이터 슬라이스부(250)로부터 제공되는 구형파 펄스중에서 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스만을 검출하는 동기신호 검출부(260);
    상기 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스의 피크치들을 홀딩시켜 출력하는 피크 홀드부(270);
    상기 동기 신호에 해당하는 구형파 펄스의 라이징 에지를 검출하여 이에 대응되는 펄스열을 발생하는 라이징 에지 검출부(280);
    상기 피크 홀드부(270)로부터 피크 홀드된 신호가 입력되면 이를 일시 지연한후, 상기 라이징 에지 검출부(280)로부터 일정 펄스가 입력되면 상기 지연된 신호를 출력하되, 다음 펄스가 입력될때까지만 상기 지연된 신호를 출력하는 스텝 지연부(290);
    상기 피크 홀드부(270)로부터 출력되는 피크 홀드된 신호와 상기 스텝 지연부(290)로부터 출력되는 지연 신호를 비교하는 비교기(300);
    상기 바이어스 전압 조정부(230)에서 소정의 포커스 바이어스 전압을 출력했을때의 상기 비교기(300)의 출력 결과와, 상기 바이어스 전압 조정부(230)에서 소정의 바이어스 전압보다 높거나 낮은 레벨의 포커스 바이어스 전압을 출력했을때의 상기 비교기(300)의 출력 결과에 의거하여, 상기 피크 홀드부(270)의 피크 홀드된 신호가 상기 스텝 지연부(290)의 지연 신호보다 높아지는 방향으로 상기 포커스 바이어스 전압의 레벨이 업 또는 다운되도록 상기 바이어스 전압 조정부(230)를 제어하는 제어부(310)를 구비하여 구성한 포커스 바이어스 조정장치.
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