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KR100464413B1 - 광기록매체의 종류 판별방법 및 장치 - Google Patents

광기록매체의 종류 판별방법 및 장치 Download PDF

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KR100464413B1
KR100464413B1 KR10-2002-0023830A KR20020023830A KR100464413B1 KR 100464413 B1 KR100464413 B1 KR 100464413B1 KR 20020023830 A KR20020023830 A KR 20020023830A KR 100464413 B1 KR100464413 B1 KR 100464413B1
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Abstract

광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 제공한다. 개시된 광기록매체 종류 판별방법은 제1광학계로 포커스 서치하면서 광기록매체의 표면반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)을 검출하는 제1단계와, Ss 의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간(DTs)을 카운트하는 제2단계와, SR의 하이 피크와 Ss의 하이 피크 사이의 시간(DTR)을 카운트하는 제3단계와, DTs와 DTR에 대한 다음의 관계식을 만족하는 DT를 연산하여 기준 시간(T)과 비교하는 제4단계 및,
DT가 T보다 크면 제1광학계를 구동하고, DT가 T보다 크지 않으면 제2광학계를 구동하는 제5단계를 포함한다. 액추에이터의 비선형 구동영역에서의 비선형성을 보완하여 광기록매체의 종류 판별의 정확성을 높여 광기록매체 기록 및 재생장치의 성능을 전체적으로 향상시킬 수 있다.

Description

광기록매체의 종류 판별방법 및 장치{Method of discriminating the kinds of optical recording medium and Apparatus thereof}
본 발명은 광기록매체의 종류 판별방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소정 광학계를 이용하여 구조가 다른 광기록매체의 종류를 판별하는 광기록매체 종류 판별방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광기록매체, 즉 광디스크는 반복기록 가능여부에 따라 읽기 전용의 롬(ROM)형과, 1회 기록가능한 웜(WORM)형 및 반복적으로 기록할 수 있는 재기록가능형으로 나뉜다.
광디스크는 기록 용량에 따라 CD(Compact disk), DVD(Digital versatile disk), 차세대 DVD등으로 구분될 수 있다. CD는 650MB의 기록용량을 가지며, DVD는 4.7GB의 용량을 가지며, 차세대 DVD는 DVD보다 큰 용량을 가진다.
상기 광디스크는 그 기록용량에 따라 그 규격도 각기 다르게 설정되어 있다. CD 및 DVD는 디스크의 지름이 120mm로 동일하나, CD의 디스크의 두께는 1.2mm이며, DVD 디스크 기판의 두께는 0.6mm이다. 차세대 DVD는 약 0.1mm 의 두께를 가지는 것으로 알려져 있다. CD 디스크에 사용되는 레이저빔은 일반적으로 개구수 0.4 의 780nm의 파장을 가지며, DVD 디스크에 사용되는 레이저빔은 일반적으로 개구수 0.6의 650nm 파장을 가진다. 차세대 DVD 디스크에는 개구수 0.85 의 청색 파장대의 레이저빔을 사용하는 것으로 알려져 있다.
도 1은 CD와 DVD의 두께를 간략히 비교하여 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, CD는 상술한 바와 같이 대략 1.2mm(Dc)의 두께를 가지는 반면, DVD는 대략 0.6mm의 두께(DD)를 가지므로, 표면(31)에서 CD 기록면(35)까지의 거리가 DVD 기록면(33)에 비해 두 배가량 되므로 표면반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR1, SR2) 사이의 시간간격(DT)가 도 2에 도시된 바와 같이 시간차를 나타낸다.
도 2는 종래의 광기록매체 종류 판별방법을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 도 2의 Ss와 SR 1사이의 검출시간(DTD)에 비해 Ss와 SR 2사이의 검출시간(DTc)가 더 길어서 종래에는 DTc와 DTD사이의 기준시간(T0)를 설정하여 삽입된 광디스크의 표면에서 반사된 신호와 기록면에서 반사된 신호 사이의 검출시간(DT)과 T0을 비교한 다음, DT가 T0보다 크면 광디스크를 CD로 파악하고 DT가 T0보다 작으면 광디스크를 DVD로 판단하였다.
하지만, 이러한 방법은 액추에이터의 선형성이 지켜지지 않는 비선형 구동영역에서 나타나는 DT의 편차로 인해 DT와 T0가 근접하므로 광디스크 종류를 판단하기 어렵다는 문제점이 발생하고, 특히 편향 디스크등과 같은 특수한 디스크에서 디스크의 위치 및 안착방향에 따라 DT의 차이가 크게 발생하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 광픽업 액추에이터의 비선형성을 보완하여 광기록매체의 종류를 정확히 판별할 수 있는 광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 광기록매체의 두께를 간략히 나타낸 단면도,
도 2는 종래의 광기록매체의 종류 판별방법을 나타낸 그래프,
도 3은 일반적인 광기록매체 기록 및 재생장치의 구성 블록도,
도 4는 일반적인 광기록매체 기록 및 재생장치에 있어서 입력전압에 따른 액추에이터의 포커스 방향 이동거리를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별장치의 구성 블록도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법의 플로우 차트,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법을 나타낸 그래프,
도 8a는 종래의 광기록매체 종류 판별방법에 있어서 CD와 DVD의 검출 횟수에 대한 시간(DT)을 나타낸 그래프,
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법에 있어서 CD와 DVD의 검출 횟수에 대한 시간(DT)을 나타낸 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
101 ; 픽업장치 103 ; 신호검출부
105 ; 연산부 107 ; 광기록매체 종류 판별부
109 ; 포커스 서보 구동부
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 제1광학계로 포커스 서치하면서 광기록매체의 표면반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)을 검출하는 제1단계;와 상기 Ss 의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간(DTs)을 카운트하는 제2단계;와 상기 SR의 하이 피크와 상기 Ss의 하이 피크 사이의 시간(DTR)을 카운트하는 제3단계;와 상기 DTs와 DTR에 대한 수학식 1을 만족하는 DT를 연산하여 기준 시간(T)과 비교하는 제4단계; 및
상기 DT가 T보다 크면 제1광학계를 구동하고, 상기 DT가 T보다 크지 않으면 제2광학계를 구동하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별방법을 제공한다.
여기서, 상기 제1광학계의 DTR이 상기 제2광학계의 DTR보다 크다.
상기 제1광학계는 CD 광학계이고, 상기 제2광학계는 DVD 광학계이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 또한, 광기록매체가 삽입되면 제1광학계로 포커스 서치를 수행하면서 표면기록 반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)를 검출하는 신호검출부;와 상기 Ss 의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간(DTs)과 상기 SR의 하이 피크와 상기 Ss의 하이 피크 사이의 시간(DTR)을 수학식 1에 따라 연산하여 DT를 산출하는 연산부; 및
상기 연산부의 DT를 입력받아 저장되어 있던 기준값(T)과 비교하여 광기록매체의 종류를 판별하고 상기 제1광학계 또는 제2광학계를 구동하는 신호를 출력하는 광기록매체 종류 판별부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별장치를 제공한다.
여기서, 상기 제1광학계의 DTR이 상기 제2광학계의 DTR보다 크다.
상기 광기록매체 종류 판별부는 DT가 T보다 크면 제1광학계를 구동하고, DT가 T보다 크지 않으면 제2광학계를 구동하는 신호를 출력한다.
상기 제1광학계는 CD 광학계이고, 상기 제2광학계는 DVD 광학계이다.
본 발명은 액추에이터의 선형성이 부족한 경우 부족한 선형성을 보완하기 위해 선형성이 차이가 나는 표면반사신호 S 커브의 기울기와 표면반사신호 S 커브와 기록면 반사신호 S 커브 사이의 시간을 이용하여 광기록매체의 종류를 정확히 구분할 수 있는 광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 제공한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체의 종류 판별방법 및 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 광기록매체 종류 판별장치가 구비될 광기록 및 재생장치에 대해 설명한다.
도 3은 광기록매체에 정보를 기록하고 재생할 수 있는 광기록 및 재생장치의 일반적인 구성 블록도이다.
도 3을 참조하면, 광픽업(12)은 서보 제어부(16)의 제어신호에 의해 대물렌즈에 집광된 빔을 광기록매체(20)의 신호트랙 위로 포커싱하고 광디스크(20)의 신호 기록면에서 반사되는 빔을 다시 대물렌즈에 의해 집광한 후 포커스 신호 및 트래킹 에러신호의 검출을 위해 광검출기(미도시)로 입사시킨다.
상기 광검출기는 다수개의 광검출소자로 이루어져 있으며, 각각의 광검출소자에서 얻은 광량에 비례하는 전기 신호를 RF 및 서보 에러 생성부(14)로 출력한다. RF 및 서보 에러 생성부(14)는 상기 광검출기에서 출력되는 전기 신호로부터 데이터 재생을 위한 RF신호, 서보 제어를 위한 포커스 에러 신호(FE) 및 트래킹 에러 신호(TE)를 검출한다. 이 때 상기 RF 신호는 재생을 위해 디코더(15)로 출력하고, FE, TE와 같은 서보 에러 신호는 서보 제어부(16)로 출력하며, 데이터 기록을 위한 제어신호는 엔코더(13)로 출력한다.
엔코더(13)는 기록할 데이터를 광디스크(20)에 적합한 포맷의 기록펄스로 부호화한 후 광픽업(12)을 통해 광디스크(12)에 기록하고, 디코더(15)는 상기 RF신호로부터 원래 형태의 데이터를 복원한다.
일반적인 광기록 및 재생장치에는 PC와 같은 호스트가 연결될 수 있으며, 상기 호스트는 광기록 및 재생 장치의 인터페이스(10)를 통해 기록 및 재생 명령을마이콤(11)으로 전송하고 엔코더(13)에는 기록할 데이터를 전송하며, 디코터(15)로부터는 재생된 데이터를 전송받는다. 마이콤(11)은 호스트의 기록 및 재생 명령에 따라 엔코더(13), 디코더(15) 및 서보 제어부(16)를 제어한다.
여기서, 인터페이스(10)는 통상 ATAPI(Advanced Technology Attached Packet Interface)를 사용한다. ATAPI란 CD나 DVD 드라이브와 같은 광기록 및 재생장치와 호스트간의 인터페이스 규격으로 광기록 및 재생장치에서 디코딩된 데이터를 호스트로 전송하기 위해 제안된 규격으로, 디코팅된 데이터를 호스트에서 처리가능한 데이터인 패킷 형태의 프로토콜로 변환하여 전송하는 역할을 한다.
서보 제어부(16)는 포커스 에러신호(FE)를 처리하여 포커싱 제어를 위한 구동신호를 포커스 서보 구동부(17)로 출력하고, 트래킹 에러 신호(TE)를 처리하여 트래킹 제어를 위한 구동신호를 트래킹 서보 구동부(18)로 출력한다.
트래킹 서부 구동부(18)는 광픽업(12)내 트래킹 액추에이터를 구동함에 다라 광픽업(12)의 대물렌즈를 래디얼방향으로 움직여서 빔의 위치를 수정하고 트랙을 추종하도록 한다.
포커스 서보 구동부(17)는 광픽업(12)내의 포커스 액추에이터를 구동시켜 광픽업(12)을 광디스크(20)에 수직한 방향으로 움직이면서 광디스크(20)의 회전에 따라 추종하도록 하는데, 광픽업(12)의 대물렌즈와 광디스크(20)와의 일정거리를 유지시키는 것이 중요하다.
광기록매체(20)가 광기록 및 재생장치에 삽입되면, 삽입된 광기록매체가 CD인지 DVD인지를 판별하여야 그에 맞는 서보 동작을 수행할 수 있다.
도 4는 액추에이터에 전압을 가해 포커스 방향, 즉 광기록매체의 표면에 대해 수직한 방향으로 구동시키는 경우 나타나는 입력전압에 대한 변위의 그래프이다.
도 4를 참조하면, 표면반사영역 중 B영역은 입력전압에 비례해 변위가 비례하는 선형성을 유지하는 영역이지만, A 및 C영역은 입력전압에 대해 변위가 비례하지 않은 비선형 영역이다. 액추에이터가 A 및 C영역과 같은 비선형 영역에 위치해 있으면 입력전압에 대해 반드시 액추에이터의 변위가 비례하여 증가하는 것은 아니므로 포커싱 오차가 발생하게 된다.
따라서, 비선형성을 보완하는 알고리즘을 이용하는, 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별장치와 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법을 사용하여 광기록매체의 종류를 정확히 판별할 필요가 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별장치는, LD(Laser Diode)가 구비된 픽업장치(101)와, 픽업장치(101)로부터 신호를 입력받아 포커스 서보를 제어하는 신호를 출력하는 포커스 서보 제어부(109)를 구비한다.
포커스 서보 제어부(109)는, 제1레이저 다이오드(LD)를 구비하는 제1광학계가 구동되어 출력하는 신호 중 광기록매체의 표면 반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)를 검출하는 신호검출부(103)와, 상기 Ss와 SR로부터 Ss의 하이 피크(high peak)와 로 피크(low peak) 사이의 시간(DTs)과 SR의 하이 피크와 Ss의하이 피크 사이의 시간(DTR)을 수학식 1과 같은 관계식으로 연산하여 DT를 산출하는 연산부(105)와, 산출된 상기 DT와 미리 저장되어 있는 기준 시간(T)을 비교하여 광기록매체의 종류를 판단하는 광기록매체 종류 판별부(107)를 포함한다.
광기록매체 종류 판별부(107)는 판단된 광기록매체의 종류에 따라 포커스 서보 제어신호를 출력하여 제1 또는 제2광기록매체를 구동하는 제1 및 제2광학계를 구동시킨다.
제1광기록매체는 제2광기록매체보다 두께가 두꺼우므로 DTR이 더 길게 측정된다. 따라서, DT가 T보다 크면 광기록매체 종류 판별부(107)는 삽입된 광기록매체를 제1광기록매체로 판단하고 제1광학계를 구동하는 신호를 송출하여 제1광기록매체 중 어떤 종류인지를 판별하는 다음 단계로 진행한다. DT가 T보다 크지 않으면, 즉 작거나 같으면 광기록매체 종류 판별부(107)는 삽입된 광기록매체를 제2광기록매체로 판단하고 제2광학계를 구동하는 신호를 송출하여 제2레이저 다이오드를 온한다.
제1광학계는 CD광학계, 제2광학계는 DVD 광학계가 될 수 있으며, 또는 제1광학계는 DVD광학계, 제2광학계는 차세대 DVD 광학계가 될 수 있다. 각 광학계는 CD, DVD 및 차세대 DVD를 구동하기에 적합한 파장을 가지는 LD를 구비한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법을 나타낸 플로우차트이며, 도 7은 표면반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)을 나타내는 그래프이다.
여기서, 도 6에 도시된 플로우 차트는 일예로서 제시된 바, 제1광학계가 CD광학계이고, 제2광학계가 DVD광학계를 나타내지만, 제1광학계와 제2광학계는 각각 DVD광학계와 차세대 DVD광학계로 대치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 광기록매체 기록 및 재생장치에 광기록매체가 삽입되면, 제1광학계(여기서는 CD광학계)의 LD가 온상태가 되어 광기록매체에 빔을 조사하여(211단계), 포커스 서치를 시작한다(213단계).
광기록매체의 표면에서 반사된 빔으로부터 도 7에서 도시된 바와 같이, 표면 반사신호를(Ss)를 검출하여 Ss의 하이 피크와 로 피크사이의 시간(DTs)을 카운트한다.(215단계)
DTs를 카운트한 다음, 소정 시간 간격을 두고 광기록매체의 기록면에서 반사된 빔으로부터 도 7에 도시된 바와 같이, 기록면 반사신호(SR)를 검출하여 SR의 하이 피크와 Ss의 하이 피크 사이의 시간(DTR)을 카운트한다.(217단계) 여기서, SR과 Ss의 동일 위상을 나타내는 위치의 시간차는 DTR과 항상 동일한 값을 나타내지만, 계산의 정확성을 위해 SR과 Ss 의 하이 피크 사이의 시간을 카운트한다.
상기 카운트된 시간 (DTR, DTs)을 수학식 1에 대입한 다음 수학식 2와 같이, a=1, b=1/2로 설정하여 DT를 산출하고, 이 DT를 미리 설정되어 있는 기준 시간(T)과 비교하여(219단계), T보다 큰 경우 CD 광학계(제1광학계)를 구동하고(221단계), T보다 크지 않은 경우, 즉 작거나 같은 경우 DVD 광학계(제2광학계)를 구동한다(223단계).
수학식 1에서 주어진 식은 수학식 3과 같이 a=2, b=1로 그 값을 적절히 변화시켜 액추에이터의 비선형성을 보완할 수 있다.
본 발명에서는 액추에이터가 포커스 방향에 대해 기울어지는 경우 표면반사신호(Ss)의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간이 기울기에 반비례하여 감소하므로 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 판별 알고리즘에서는 표면반사신호의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간을 DT 연산식의 분모에 도입하여 액추에이터의 비선형성을 보완하는 방법을 제안한다.
도 8a 및 도 8b는 각각 기존의 광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 사용한 경우와 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 사용한 경우 실험 회수에 따른 DT를 나타낸 그래프이다. 도 8b에서 DT는 수학식 2를 사용하여 나타난 결과이다.
도 8a를 참조하면, 기존의 광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 사용한 경우에는, CD와 DVD의 DT는 회수에 따라 그 편차가 매우 크게 나타나는 것을 볼 수 있다. CD의 경우 4회때 80s를 나타낸 DT가 5회때 130s를 나타내고 있어 편차가 최대 50s까지 나타나고 있으며, 특히 12회 때는 CD의 DT와 DVD의 DT가 각각 80s와 95s로 근접하고 있어 광기록매체의 종류 판별이 용이하지 않음을 알 수 있다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법 및 장치를 사용한 경우에는 DT가 고른 산포를 나타내고 있음을 볼 수 있다.
CD의 DT는 60과 70사이를 크게 벗어나지 않고 있으며, DVD는 30과 40의 범위를 벗어나지 않고 있어 DT의 기준시간 T를 50정도로 설정하는 경우 광기록매체의 종류를 명확히 판별할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광기록매체 종류 판별방법 및 장치는, 표면반사신호의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간 개념을 도입하여 액추에이터의 비선형성을 보완하여 광기록매체 종류 판별의 정확도를 높인 장점을 가진다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록매체 종류 판별방법 및 장치의 장점은, 액추에이터의 비선형성을 보완하여 광기록매체 종류 판별의 정확성을 높여 광기록매체 기록 및 재생장치의 성능을 향상시킬 수 있다는 것이다.

Claims (9)

  1. 제1광학계로 포커스 서치하면서 광기록매체의 표면반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)을 검출하는 제1단계;
    상기 Ss 의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간(DTs)을 카운트하는 제2단계;
    상기 SR의 하이 피크와 상기 Ss의 하이 피크 사이의 시간(DTR)을 카운트하는 제3단계;
    상기 DTs와 DTR에 대한 다음의 관계식을 만족하는 DT를 연산하여 기준 시간(T)과 비교하는 제4단계; 및
    상기 DT가 T보다 크면 제1광학계를 구동하고, 상기 DT가 T보다 크지 않으면 제2광학계를 구동하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1광학계의 DTR이 상기 제2광학계의 DTR보다 큰 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1광학계는 CD 광학계인 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2광학계는 DVD 광학계인 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별방법.
  5. 광기록매체가 삽입되면 제1광학계로 포커스 서치를 수행하면서 표면기록 반사신호(Ss)와 기록면 반사신호(SR)를 검출하는 신호검출부;
    상기 Ss 의 하이 피크와 로 피크 사이의 시간(DTs)과 상기 SR의 하이 피크와 상기 Ss의 하이 피크 사이의 시간(DTR)을 다음의 관계식에 따라 연산하여 DT를 산출하는 연산부; 및
    상기 연산부의 DT를 입력받아 저장되어 있던 기준값(T)과 비교하여 광기록매체의 종류를 판별하고 상기 제1광학계 또는 제2광학계를 구동하는 신호를 출력하는 광기록매체 종류 판별부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1광학계의 DTR이 상기 제2광학계의 DTR보다 큰 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광기록매체 종류 판별부는 DT가 T보다 크면 제1광학계를 구동하고, DT가 T보다 크지 않으면 제2광학계를 구동하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1광학계는 CD 광학계인 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2광학계는 DVD 광학계인 것을 특징으로 하는 광기록매체 종류 판별장치.
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