KR20080078020A - System and method of reading/writing data on an optical disc by a plurality of spots - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광디스크상의 데이터를 판독/기록하는 방법 및 장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 복수의 스폿에 의해 광디스크상의 데이터를 판독/기록하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for reading / writing data on an optical disc, and more particularly, to a method and apparatus for reading / writing data on an optical disc by a plurality of spots.
최근 광디스크는 상대적으로 저가이고 데이터 저장 용량이 크기 때문에 멀티미디어 음성/영상 정보의 저장에 폭넓게 사용되는 데이터 이동 매체가 되었다. 그 결과, 데이터 전송 속도의 증가는 광디스크상에 저장된 데이터가 더 빨리 판독될 수 있거나, 광디스크상에 저장될 데이터가 더 빨리 기록될 수 있기 때문에, 개선의 중요한 요소가 되었다.In recent years, optical discs have become relatively inexpensive and have a large data storage capacity, making them widely used data storage media for storing multimedia voice / video information. As a result, the increase in the data transfer speed has become an important factor of improvement, since data stored on the optical disc can be read faster, or data to be stored on the optical disc can be written faster.
광디스크의 데이터 전송 속도를 증가시키는 하나의 방법은 광디스크의 다수의 트랙을 동시에 판독하거나 기록하는 다수의 스폿을 사용하는 것이다.One way to increase the data transfer speed of an optical disc is to use multiple spots that simultaneously read or record multiple tracks on an optical disc.
대부분의 광디스크는 나선 구조로 되어 있기 때문에, 도 1a 및 도 1b에 나타 낸 바와 같이, 스폿들은 다른 스폿에 의해 이전에 판독되거나 기록된 일부 트랙과 만나게 될 것이다.Since most optical discs have a spiral structure, as shown in Figs. 1A and 1B, the spots will encounter some tracks previously read or recorded by other spots.
도 1a는 블록 1에서 시작하는 스폿 A와 블록 5에서 시작하는 스폿 B에 의해 광디스크상에 데이터가 기록/판독되는 상황을 나타내는 모식도다. 이 스폿 A와 스폿 B에 의한 기록/판독의 동시 처리는, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 스폿 A가 블록 5의 시작에 도달할 때까지 계속된다. 환언하면, 스폿 A는 스폿 B에 의해 이전에 기록/판독된 블록에 도달한다. 스폿 B에 의해 이전에 기록/판독된 영역에 스폿 A가 새로운 데이터를 기록하는 것을 방지하기 위해, 이 시점에서 스폿들의 변위가 필요하다.FIG. 1A is a schematic diagram showing a situation in which data is recorded / read on an optical disc by spot A starting at
일반적으로 그 변위는 모든 스폿들을 같은 거리만큼 이동시키는 것을 포함한다. 이 스폿 변위 기술은 대물렌즈의 반지름 방향의 변위만을 필요로 하기 때문에 실행하기가 용이하다는 이점이 있다. 유럽 특허 출원 No. EP 0 840 294 A2(1998년 5월 6일에 공개되고 삼성전자에 의해 출원됨)에는 이 스폿 변위 기술이 채용된, 다수 스폿을 사용하는, 광 픽업에 대한 다수 트랙 스캐닝 방법이 기재되어 있다.In general, the displacement involves moving all spots the same distance. This spot displacement technique is advantageous in that it is easy to implement because only the radial displacement of the objective lens is required. European Patent Application No. EP 0 840 294 A2 (published May 6, 1998 and filed by Samsung Electronics) describes a multiple track scanning method for optical pickup using multiple spots, employing this spot displacement technique.
그러나 모든 데이터를 판독하거나 기록하기 위해서는 변위가 (Nb-1)Ng-1 트랙(Nb 스폿이고, 스폿 사이의 거리가 Ng인 장치에 대해) 있어야 하는 단점이 있다. 이에 따라, 이 방법의 데이터 전송 속도는 하나의 스폿에 대한 데이터 전송 속도의 인자 (Nb-1)Ng 배로 제한된다. 실제로 Ng는 보통 1이기 때문에, 데이터 전송 속도 이득은 Nb-1로 제한될 것이다.However, in order to read or write all the data, there is a disadvantage in that the displacement must be a (Nb-1) Ng-1 track (for a device with Nb spots and Ng distance between spots). Accordingly, the data transfer rate of this method is limited to the factor (Nb-1) Ng times the data transfer rate for one spot. In practice, since Ng is usually 1, the data rate gain will be limited to Nb-1.
따라서 판독과 기록의 데이터 전송 속도의 향상에 대한 높은 요구를 충족시 키기 위해 상기 데이터 전송 속도 제한을 능가하는 광디스크 판독 및 기록의 새로운 변위 기술이 현존하는 광드라이브에서 실현될 것이 기대된다.Therefore, it is expected that a new displacement technology of optical disc reading and writing that exceeds the data transfer rate limit will be realized in existing optical drives to meet the high demands for improving the data transfer rate of reading and writing.
본 발명은 판독 및 기록 데이터 전송 속도를 향상시키기 위해 복수의 스폿에 의해 광디스크상의 데이터를 판독/기록하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for reading / writing data on an optical disc by a plurality of spots to improve the read and write data transfer speed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광디스크의 내측 트랙에서 외측 트랙을 따라 위치한 복수의 스폿에 의해 광디스크상의 데이터를 판독/기록하는 방법이 공개된다. 본 방법은 각 스폿이 이전에 판독/기록된 데이터 영역에 도달한 것을 순차적으로 검출하는 단계와, 상기 스폿을, 상기 판독/기록이 내측에서 외측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최외측 스폿에 인접한 위치로, 또는 상기 판독/기록이 외측에서 내측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최내측 스폿에 인접한 위치로 이동하는 단계를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a method of reading / writing data on an optical disc by a plurality of spots located along an outer track in an inner track of the optical disc is disclosed. The method sequentially detects that each spot has reached a previously read / written data area, and the spot is located adjacent to the current outermost spot if the read / write consists of an inner to outer track. Or, if the read / write consists of an outer to inner track, moving to a position adjacent to the current innermost spot.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광디스크의 내측 트랙에서 외측 트랙을 따라 위치한 복수의 스폿에 의해 광디스크상의 데이터를 판독/기록하는 장치가 공개된다. 본 장치는 각 스폿이 이전에 판독/기록된 데이터 영역에 도달한 것을 순차적으로 검출하고, 검출 신호를 생성하는 검출 장치와, 상기 검출 신호에 의해 작동하여 상기 스폿을, 상기 판독/기록이 내측에서 외측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최외측 스폿에 인접한 위치로, 또는 상기 판독/기록이 외측에서 내측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최내측 스폿에 인접한 위치로 이동하는 액추에이션 장치를 구비한다.According to one embodiment of the present invention, an apparatus for reading / writing data on an optical disc is disclosed by a plurality of spots located along the outer track in the inner track of the optical disc. The apparatus is configured to sequentially detect that each spot has reached a previously read / written data area, and to generate a detection signal, and to operate the spot by operating the detection signal so that the spot is read from the inside. It is provided with an actuating device which moves to a position adjacent to the current outermost spot when the outer track is made, or to a position adjacent to the current innermost spot when the read / write is made from an outer to inner track.
데이터 전송 속도 증가가 Nb-1/Ng의 인자에 제한되는 종래 기술과는 달리, 본 발명에 따른 변위 기술에서는 인자 Nb의 데이터 전송 속도 증가가 가능하다. 즉, 스폿들을 개별적으로 이동하는 변위 기술에 의해 광디스크상의 판독 및 기록의 데이터 전송 속도를 증가시킬 수 있다.Unlike the prior art in which the increase in data transfer rate is limited to the factor of Nb-1 / Ng, it is possible to increase the data transfer rate of factor Nb in the displacement technique according to the present invention. That is, by the displacement technique of moving the spots individually, it is possible to increase the data transfer speed of reading and writing on the optical disc.
또한 스폿들을 이동하는 상기 기술은 모든 스폿들을 동시에 같은 거리만큼 이동하지 않아도 되기 때문에 용이하게 실시할 수 있어, 비용상 효율적인 대책이 된다.In addition, the above-mentioned technique of moving the spots can be easily carried out because it is not necessary to move all the spots at the same distance at the same time, which is a cost effective measure.
본 발명의 다른 목적 및 효과는 다음의 도면을 참조한 본 발명의 설명과 청구항으로부터 분명해지며, 이를 통해 본 발명을 완전히 이해할 수 있다.Other objects and effects of the present invention will become apparent from the description and claims of the present invention with reference to the following drawings, through which the present invention may be fully understood.
도 1a 및 1b는 하나의 스폿이 다른 스폿에 의해 기록되거나 판독된 영역을 만나게 되는 상황을 나타내는 모식도.1A and 1B are schematic diagrams showing a situation where one spot encounters an area recorded or read by another spot.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 스폿 변위 기술을 사용한 광디스크의 멀티 스폿 판독의 다른 단계를 나타내는 도면.2A-2D illustrate different stages of multi-spot readout of an optical disc using the spot displacement technique in accordance with one embodiment of the present invention.
도 3은 미러 어레이가 레이저 어레이로부터의 각 스폿을 변위하는 데에 사용되는 것을 나타내는 모식도.3 is a schematic diagram showing that a mirror array is used to displace each spot from the laser array.
도 4는 광디스크상의 스폿 배치를 나타내는 모식도.4 is a schematic diagram showing a spot arrangement on an optical disc.
도 5는 시간에 따라 톱니 패턴을 따르는 미러의 각변위를 나타내는 도면.5 shows the angular displacement of the mirror along the sawtooth pattern over time.
도 6은 광디스크상의 스폿을 제어하는 폐루프 제어 시스템의 구조를 나타내는 모식적 블록도.6 is a schematic block diagram showing the structure of a closed loop control system for controlling spots on an optical disc.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개루프 제어에 있어서 광디스크상에서 데이터를 판독하는 방법을 나타내는 모식적 흐름도.7 is a schematic flowchart illustrating a method of reading data on an optical disc in open loop control according to an embodiment of the present invention.
상기 도면에 있어서, 동일한 참조 부호는 동일, 유사, 또는 대응하는 요소나 기능을 나타낸다.In the drawings, like reference numerals denote like, similar, or corresponding elements or functions.
본 발명의 기술적 조치에 대해 도면을 참조해서 실시예를 통해 이하에 상세히 설명한다.The technical measures of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
여기에서 본 발명은 광디스크의 판독 및 기록에 모두 사용될 수 있다. 본 실시예에서는, 간략화를 위해 "판독"을 사용한다. 당업자라면 본 명세서중에서 "판독"을 "기록"과 바꾸어 쓸 수 있다는 것을 당연하게 이해한다.Herein, the present invention can be used for both reading and writing of an optical disc. In this embodiment, "read" is used for simplicity. Those skilled in the art will naturally understand that "read" may be replaced with "write" in this specification.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 스폿 변위 기술을 사용한 광디스크의 멀티 스폿 판독의 다른 단계를 나타낸다. 본 기술은 하나의 트랙씩 서로 떨어져 있는 세 개의 스폿 A, B, C를 사용해서 나타낸다. 세 개의 스폿인 스폿 A, 스폿 B, 스폿 C는 각각 트랙 T1, T2, T3과 같이 광디스크상의 내측 트랙에서 외측 트랙을 따라 위치하고, 도 2a에 나타낸(도 2b 내지 도 2d에서 판독된 영역은 회색으로 표시한다) 화살표 방향으로 동시에 트랙을 판독하고, 모든 스폿들 사이의 거리 는 적어도 한 트랙만큼 반지름 방향을 따라 일정하게 유지된다. 검출 장치는 각 스폿의 위치를 순차 검출하고 검출 신호를 생성한다.2A-2D show another stage of multi-spot readout of an optical disc using a spot displacement technique in accordance with one embodiment of the present invention. The technique is shown using three spots A, B, and C separated by one track. The three spots, Spot A, Spot B, and Spot C, are located along the outer tracks on the inner tracks on the optical disc, such as tracks T1, T2, and T3, respectively, and the areas shown in Fig. 2A (read in Figs. 2B-2D are grayed out). The tracks are read simultaneously in the direction of the arrow, and the distance between all spots remains constant along the radial direction by at least one track. The detection device sequentially detects the position of each spot and generates a detection signal.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 스폿 A가 다른 스폿에 의해 판독된 트랙의 일부에 도달하자마자, 스폿 A는 불필요해지고, 데이터 판독을 계속하기 위해 스폿 A가 이동해야 한다는 것을 나타내는 검출 신호가 생성된다. 본 실시예에서, 스폿 A는, 상기 검출 신호에 따라 액추에이션 장치에 의해, 상기 판독/기록이 내측에서 외측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최외측 스폿에 인접한(즉, 현재의 최외측 스폿의 옆의) 위치로, 또는 상기 판독/기록이 외측에서 내측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최내측 스폿에 인접한(즉, 현재의 최내측 스폿의 옆의) 위치로 이동한다. 본 실시예에서는, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 스폿 A는 스폿 C의 옆인 트랙 T4로 이동한다.As shown in Fig. 2A, as soon as spot A reaches a part of the track read by another spot, spot A becomes unnecessary and a detection signal is generated indicating that spot A must move to continue reading data. In the present embodiment, spot A is caused by an actuation device in accordance with the detection signal, adjacent to the current outermost spot (i.e., next to the current outermost spot) when the read / write is made from the inner to outer track. ), Or if the read / write consists of an outer to inner track, move to a position adjacent to the current innermost spot (ie, next to the current innermost spot). In this embodiment, as shown in Fig. 2B, spot A moves to track T4, which is next to spot C.
이때 용어 "인접한"이란, 이동하는 스폿이 현재의 최외측/최내측 스폿의 옆에 위치한다는 것과, 상기 현재의 최외측/최내측 스폿으로부터 한 트랙(도 2에 나타낸 예와 같이)만큼 또는 복수의 트랙(예를 들면 스폿들이 서로 한 트랙 이상씩 떨어져 있는 경우의 예)만큼 떨어진다는 것을 의미한다.The term " adjacent " here means that the moving spot is located next to the current outermost / innermost spot, and one track (as in the example shown in FIG. 2) or a plurality of tracks from the current outermost / innermost spot. This means that the tracks are separated by the tracks (for example, when the spots are separated from each other by more than one track).
스폿 A에 적용된 것과 같은 기술이 다른 스폿에도 적용된다. 예를 들면, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 스폿 B도 이전에 판독된 트랙의 일부와 만난다. 스폿 A와 마찬가지로, 스폿 B도 도 2d에 나타낸 바와 같이 트랙 T5로 이동한다.The same technique applied to spot A applies to other spots. For example, as shown in Fig. 2C, spot B also encounters a portion of the previously read track. Like spot A, spot B also moves to track T5 as shown in FIG. 2D.
상기 기술의 실행과 관련하여, 이 점프 기술을 실행하는 데 사용할 수 있는 다른 방법들이 있다. 단, 각 스폿들이 개별적으로 제어되어야 한다는 것은 중요하 다.In connection with the implementation of the technique, there are other methods that can be used to implement this jump technique. However, it is important that each spot be controlled individually.
도 3은 미러 어레이에 의해 듀얼 레이저 장치에서 개별 스폿들을 변위함으로써 드라이브의 데이터 전송 속도를 향상시키는 점프 기술의 실현을 나타내는 모식도다. 상기 장치는 2개의 레이저원(4, 5)을 가진 레이저 어레이를 구비한다. 레이저 어레이로부터 방출되는 레이저빔(도 3의 점선 참고)에 대해, 레이저빔을 편향시키는 데 사용되는 미러 어레이가 있다. 미러 어레이는 2개의 미러(1, 2)를 포함한다. 미러(1)는 레이저원(5)으로부터의 레이저빔 A를 편향시키고, 미러(2)는 레이저원(4)으로부터의 레이저빔 B를 편향시킨다. 각각의 미러(1, 2)는 작은 각도 α1, α2만큼 회전할 수 있고, 회전축(3)은 대략 레이저빔의 광축을 지나는 평면에 놓인다.3 is a schematic diagram illustrating the realization of a jump technique that improves the data transfer speed of a drive by displacing individual spots in a dual laser device by a mirror array. The apparatus has a laser array with two
미러(1, 2) 중 하나를 회전시킴으로써, 광디스크상의 대응하는 스폿이 제어되도록 미러에 의한 편향 후의 레이저빔을 변화시킨다. 예를 들면, 미러가 축(3)을 중심으로 시계 방향으로 회전하면, 스폿은 광디스크의 가장자리를 향해 이동할 것이다. 반대로 하면, 스폿은 중심을 향해 이동할 것이다. 이런 식으로, 레이저 어레이로부터의 개별 스폿들의 변위를 실현하기 위해 미러 어레이를 채용한다. 본 발명의 바람직한 실시예는 스폿들을 거의 접선 방향에 위치시키는 것이다. 이는 스폿들의 변위 시에 구성 요소의 기계적 운동을 최소화해서 가동을 간략화하는 데에 유리하다.By rotating one of the
이 변위가 이전 트랙에서 다음으로 점프하는 가능한 한 최단이 될 수는 없지만, 차이는 매우 작아 실제로 문제를 거의 일으키지 않는다. 즉 회전축을 매우 정 밀히 정렬해도 되지 않기 때문에, 미러 어레이의 구조를 간략화한다.This displacement cannot be as short as possible to jump from the previous track to the next, but the difference is so small that it actually causes little trouble. In other words, the structure of the mirror array is simplified because the rotation axis may not be aligned very precisely.
미러 당 하나의 레이저원으로부터의 레이저빔만 편향하기 위해, 미러들은 레이저 어레이에 가까우면서 빔들이 겹치지는 않는 거리에 배치해야 한다. 따라서 작은 미러들, 예를 들면 폭과 높이가 약 50 내지 100 마이크론인 것이, 미러들을 매우 빠르게 변위할 수 있고 레이저 어레이와 함께 같은 하우징에 포함시켜 하나의 구성 요소로 형성할 수 있는 이점이 있어 바람직하다. 이에 따라 본 발명을 실시하기 위해 광로에 있어서 간략화된 적용을 제공할 수 있다.In order to deflect only the laser beam from one laser source per mirror, the mirrors should be placed close to the laser array and at such a distance that the beams do not overlap. Small mirrors, for example, having a width and height of about 50 to 100 microns, are advantageous in that they can be displaced very quickly and can be formed in one component by including them in the same housing together with the laser array. Do. Accordingly, it is possible to provide a simplified application in the optical path for practicing the present invention.
미러 어레이는 광로 이외의 장소에 배치할 수도 있다. 예를 들면 겹치지 않는 빔들을 생성하기 위해, 초점을 생성하는 망원경이 필요하다. 그러면 미러 어레이는 이들 초점 근처에 배치된다.The mirror array may be disposed at a place other than the optical path. For example, to produce non-overlapping beams, a telescope for generating focus is needed. The mirror array is then placed near these focal points.
상기 실시예에서 미러 어레이는 각 스폿을 변위하는 데 사용된다. 또는 각 스폿의 변위는 레이저빔의 방향을 변화하는 데 사용되는 렌즈 그룹과 같은 다른 수단에 의해 실행할 수도 있다. 다른 가능한 방법은 광축에 수직인 평면에 있는 액정 모듈로 각각의 다른 평행하고 겹치지 않는 빔들의 편향각을 제어함으로써, 개별 스폿의 변위를 행하는 것이다. 또한 액정 모듈은 일정한 굴절률 기울기를 가진다. 따라서 모듈의 전압을 변화시킴으로써 굴절률 기울기를 변화시키는 것에 의해서도 빔각을 변화시킬 수 있다.In this embodiment a mirror array is used to displace each spot. Alternatively, the displacement of each spot may be performed by other means, such as a group of lenses used to change the direction of the laser beam. Another possible way is to make the displacement of individual spots by controlling the deflection angle of each other parallel and non-overlapping beams with a liquid crystal module in a plane perpendicular to the optical axis. In addition, the liquid crystal module has a constant refractive index slope. Therefore, the beam angle can also be changed by changing the refractive index slope by changing the voltage of the module.
광원은 레이저 어레이에 해당된다. 다른 광원, 예를 들면 격자에 의해 분할되거나 렌즈에 의해 평행해진 단일 빔 레이저원도 본 발명의 실시예에 사용할 수 있다. 특히, 평행해진 레이저빔을 편향시키는 데 사용되는 미러 어레이는 읽기 전 용 시스템에 적합하다. 또는 광원은, 들어오는 빔을 다른(다양한) 각도의 변조된 빔으로 분할하거나, 빔들이 조합된 개별 레이저를 같은 광로로 할 수 있는, 초음파 광학 변조기를 사용하여 형성할 수 있다.The light source corresponds to a laser array. Other light sources, for example a single beam laser source divided by a grating or paralleled by a lens, can also be used in embodiments of the present invention. In particular, mirror arrays used to deflect parallelized laser beams are suitable for read-only systems. Alternatively, the light source can be formed using an ultrasonic optical modulator, which can split the incoming beam into different (various) angled modulated beams, or make the individual lasers with the beams the same optical path.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스폿이 이전에 판독된 다른 영역을 만나면 또 다른 점프가 필요해지기 때문에, 각각의 미러를 각각의 점프 후에 시작 위치로 서서히 되돌리는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면 하나의 스폿의 반복된 변위로 인해 미러의 변위가 과다해진다. 대물 렌즈 액추에이터를 포함한 노멀 래디얼 트래킹 시스템에 의해 미러가 처음 위치로 되돌아가는 동안 모든 스폿을 각각의 트랙에 머무르게 한다.According to one embodiment of the present invention, it is preferable to slowly return each mirror to its starting position after each jump since another jump is required if the spot meets another previously read area. Otherwise, the mirror displacement becomes excessive due to repeated displacement of one spot. The normal radial tracking system with the objective lens actuator keeps all spots on each track while the mirror is returned to its initial position.
도 4는 회전축을 레이저빔의 평면 근처로 잡은 결과를 설명하기 위해, 디스크상의 스폿들의 일반적인 배치를 나타낸다. 예를 들면 스폿 사이의 거리는 (예를 들면 블루레이 디스크 표준에 따르면) 10μm, 트랙 피치는 320nm다. 따라서 스폿들은 트랙에 대해 작은 각을 이루는 라인상에 있다. 레이저 어레이의 광축의 평면에 있는 회전축으로 1개의 미러를 회전한 후의 스폿의 변위는 (화살표로 나타낸 바와 같이) 이 라인에 수직이다.Figure 4 shows the general arrangement of the spots on the disc to explain the result of holding the axis of rotation near the plane of the laser beam. For example, the distance between spots is 10 μm (for example according to the Blu-ray Disc standard) and the track pitch is 320 nm. Thus the spots are on a line that forms a small angle to the track. The displacement of the spot after rotating one mirror with the axis of rotation in the plane of the optical axis of the laser array is perpendicular to this line (as indicated by the arrow).
도 5는 시간에 따라 톱날 패턴을 따르는 미러들의 각변위를 나타내고, 여기에서 α1, α2는 실선과 점선으로 표시한 바와 같이 미러들의 회전각을 나타낸다. 미러들은 도 5에 나타낸 바와 같이 개별적으로 제어된다. 또한 감소하는 선은 미러가 그 시작점으로 되돌아가는 데 걸리는 시간을 나타내고, 급격하게 상승하는 선은 변위에 걸리는 시간을 나타낸다. 또 다른 예에서 미러들은 더 빨리 시작 위치로 되 돌아간 후 짧은 시간 동안 일정하게 머무른다. 디스크 회전 시간의 변화에 따라(예를 들면 일정한 각속도 또는 일정한 선속도의 드라이브의 동작 모드에 따라), 두 방법 중 하나가 더 실시하기 용이하다.5 shows the angular displacement of the mirrors along the saw blade pattern over time, where α1 and α2 represent the angles of rotation of the mirrors as indicated by the solid and dashed lines. The mirrors are individually controlled as shown in FIG. The decreasing line also represents the time it takes for the mirror to return to its starting point, while the rapidly rising line represents the time it takes to displace. In another example, the mirrors return to the starting position faster and then remain constant for a short time. Depending on the change in the disk rotation time (eg depending on the mode of operation of the drive at constant angular velocity or constant linear velocity), one of the two methods is easier to implement.
주로 일반적인 래디얼 피드백 루프 제어 시스템의 일부인 대물 렌즈 액추에이터는 트랙상에서 스폿의 초점을 맞추는 데 사용된다.Objective lens actuators, part of a typical radial feedback loop control system, are used to focus spots on a track.
도 6은 광디스크상의 스폿을 제어하는 폐루프 제어 시스템의 구조를 나타내는 모식적 블록도다. 상기 시스템은 광검출 소자와 함께 광로, 디스크, 회귀광로를 포함하는 광학계(601) 및 다른 전자기기를 구비한다. 광학계(601)는 측정 결과를 래디얼 트래킹 에러 생성기(602)에 전송해서 래디얼 에러 신호라 불리는 전자신호를 생성하는데, 이는 데이터 트랙의 중심에 대해 디스크상의 스폿의 거리에 더 혹은 덜 비례한다. 이 거리는 대물렌즈를 반지름 방향으로 이동시키는 래디얼 액추에이터(603)(즉, 대물렌즈 액추에이터)에 의해 조절할 수 있다. 래디얼 액추에이터(603)가 이동해서 스폿을 트랙의 중심에 유지시켜서 래디얼 에러를 제로로 줄이는 힘(크기 및 부호)은 컨트롤러 모듈인 래디얼 컨트롤러(604)에 의해 정의된다. 래디얼 컨트롤러(604)는 래디얼 에러 신호를 입력으로 받고 그 입력을 제로로 줄이도록 출력 신호를 산출한다.6 is a schematic block diagram showing the structure of a closed loop control system for controlling spots on an optical disc. The system includes an
래디얼 컨트롤러(604)는 다른 주파수 영역에서 다른 특성을 지닌 전자필터다. 이러한 컨트롤러의 전형적이고 주로 적용되는 예는 비례적분미분(PID: Proportional-Integrator-Differentiator) 컨트롤러이고, 이것은 낮은 주파수에서 컨트롤러 출력을 지배하는 적분기 기능과, 중간 주파수에서 출력을 지배하는 비례 이득과, 높은 주파수에서 출력을 지배하는 미분기를 가진다.The
또는 모든 스폿의 트래킹 에러의 평균은 피드백될 수 있다. 피드백 루프가 윗부분의 로 패스 팰터(LPF)(605)를 포함해서, 스폿의 움직임은 특정 밴드 폭까지만 조절된다. 그 밴드 폭 위의 트래킹 에러 부분은 회전 가능한 미러들을 제어하는 다른 피드백 루프(아랫부분)에 의해 제거된다. 미러들은 작고 가볍기 때문에, 매우 높은 밴드 폭을 실현할 수 있다.Or the average of the tracking errors of all spots can be fed back. As the feedback loop includes an upper pass low pass (LPF) 605, the movement of the spot is adjusted only to a certain band width. The tracking error portion above that band width is eliminated by another feedback loop (bottom) that controls the rotatable mirrors. Since the mirrors are small and light, very high band widths can be realized.
여기에서 넓은 화살표는 각 스폿에 대한 신호들의 모임을 나타낸다. 신호는 광학계에서 시작되고, 그 후 모든 스폿에 대해 래디얼 트래킹 에러가 생성된다. 이들 래디얼 트래킹 에러는 높은 주파수 요소만 처리되도록 하이 패스 팰터(LPF)(606)에 의해 필터 된다. 분명히 LPF(605) 및 LPF(606)의 컷오프 주파수는 유사한 값을 가진다. 이 하이 패스 필터를 통과한 에러 신호에 대해, 도 6에 나타낸 바와 같이 점프 신호 생성기(607)로부터의 점프 신호가 신호 혼합기(608)로 가산된다. 예를 들면 PID형이고 각각 스폿이나 미러를 제어하는 N개의 컨트롤러(609)를 통해, 신호들이 가동된 미러들(610)에 공급되고, 이것은 다시 개별 빔들을 디스크 트랙상의 정확한 위치에 편향시킨다.The wide arrow here represents the collection of signals for each spot. The signal starts in the optics and then a radial tracking error is generated for all spots. These radial tracking errors are filtered by high pass paltor (LPF) 606 so that only high frequency components are processed. Clearly the cutoff frequencies of
상기 실시예에서는, 본 발명을 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 디스크상의 스폿을 변위하는 것에 의해 고주파 트래킹 에러를 보상하는 부가적인 기능도 실현한다. LPF와 HPF를 추가함으로써, 고주파 신호들이 분리되어 가동된 미러들을 조정하는 데 사용된다. 이는 기록에 유용하고 높은 회전 속도로 광디스크로부터 판독된다.In the above embodiment, not only the present invention can be implemented, but also an additional function of compensating for the high frequency tracking error by displacing the spot on the disc is realized. By adding LPF and HPF, high frequency signals are used to adjust the mirrors that are run separately. It is useful for recording and read from the optical disc at high rotational speed.
디스크상의 스폿의 변위에 의해, 전자신호를 발생하고 데이터 신호(고주파-HF-신호), 포커스 에러 및 래디얼 트래킹 에러 신호가 추출될 수 있는 광검출 소자에 있는 스폿의 변위도 일으킨다. 이는 광신호에 교란을 일으킨다. 예를 들면 이는 종래의 빔 랜딩이 그러는 것처럼 푸시풀 래디얼 신호에 상쇄를 일으킨다. 이것은 스폿 변위에 따라 광검출기를 이동함으로써 피할 수 있다.The displacement of the spot on the disc also causes the displacement of the spot in the photodetecting device from which an electronic signal can be generated and the data signal (high frequency-HF-signal), focus error and radial tracking error signals can be extracted. This causes disturbance in the optical signal. For example, this causes a push-pull radial signal to cancel as conventional beam landings do. This can be avoided by moving the photodetector in accordance with the spot displacement.
상기 모든 실행에 있어서, 스폿의 변위를 실행하는 데 개루프나 폐루프 제어를 선택할 수 있다. 개루프와 폐루프 제어의 하나의 차이점은, 개루프 체계에서는 회전이 미리 정한 전자신호를 액추에이터에 공급함으로써 이루어지는 반면, 폐루프 역 점프에 대해서는 액추에이터로 가는 전자신호가 정지하지 않은 스폿 중 하나로부터 측정된 래디얼 에러 신호에 의존한다는 것이다.In all of the above executions, open loop or closed loop control can be selected to perform the displacement of the spot. One difference between open-loop and closed-loop control is that in open-loop systems, rotation is achieved by supplying a predetermined electronic signal to the actuator, whereas for closed-loop reverse jumps, the electronic signal to the actuator is measured from one of the spots where it is not stopped It depends on the radial error signal.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개루프 제어에 있어서 광디스크의 내측 트랙에서 외측 트랙을 따라 위치한 복수의 스폿에 의해 디스크상의 데이터를 판독/기록하는 방법을 나타내는 모식적 흐름도다. 스텝 S710에서, 각 스폿이 이전에 판독/기록된 데이터 영역에 도달했는지가 순차적으로 검출된다. 그리고 스텝 S720에서, 검출되어 있는 스폿은, 판독/기록이 내측에서 외측 트랙으로 이루어각 스폿 현재의 최외측 스폿에 인접한 위치로, 판독/기록이 외측에서 내측 트랙으로 이루어진 경우에는 현재의 최내측 스폿에 인접한 위치로 이동된다. 이에 따라 스폿 변위가 완료된다. 개루프 제어에 있어서의 방법이 일반적으로 더 실행하기 용이하다. 폐루프 제어에서는, 이동하는 스폿의 위치는 변위 중에 측정되고, 각 스폿의 이동은 측정된 신호에 근거하여 제어된다.7 is a schematic flowchart illustrating a method of reading / writing data on a disc by a plurality of spots located along an outer track in an inner track of the optical disc in the open loop control according to an embodiment of the present invention. In step S710, it is sequentially detected whether each spot has reached the previously read / written data area. In step S720, the detected spot is a position adjacent to the outermost spot of each spot present where the read / write is made from the inner side to the outer track, and the current innermost spot if the read / write is made of the outer track from the outer side. Is moved to a position adjacent to. This completes the spot displacement. The method in open loop control is generally easier to implement. In closed loop control, the position of the moving spot is measured during the displacement, and the movement of each spot is controlled based on the measured signal.
결과들은 본 발명을 사용하는 듀얼 빔 블루레이 디스크 시스템(Ng=1, 무한히 짧은 점프 횟수)에서 데이터 전송 속도의 향상은 요소 1.9인 반면, 종래 방법에서 데이터 전송 속도 요소는 1 아래로 떨어진다는 것을 나타내었다. 또한 본 발명은 CD, DVD, 블루레이 드라이브와 같이 복수의 스폿을 가지는 거의 모든 광스토리지 시스템에 적용할 수 있다.The results show that in the dual beam Blu-ray Disc system (Ng = 1, infinitely short jump times) using the present invention, the improvement in data transfer rate is factor 1.9, whereas in the conventional method the data transfer rate factor drops below one. It was. In addition, the present invention can be applied to almost all optical storage systems having a plurality of spots such as CD, DVD, Blu-ray drive.
상기 서술한 실시예는 단지 예시에 불과하며, 본 발명의 기술적 접근을 제한하는 것은 아니다. 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명했지만, 본 발명의 기술적 접근은 그 사상이나 범위에서 일탈하지 않고 변경하거나 동등하게 치환할 수 있고, 그것도 본 발명의 청구의 보호 범위에 속한다는 것은 당업자에게 당연하게 이해될 것이다.The above-described embodiments are merely examples, and do not limit the technical approach of the present invention. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the technical approach of the present invention may be changed or equivalently substituted without departing from the spirit or scope thereof, and that the present invention is also within the protection scope of the claims of the present invention. Will be understood for granted.
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