KR20050005301A

KR20050005301A - Apparatus for detecting a wobble signal

Info

Publication number: KR20050005301A
Application number: KR1020030044343A
Authority: KR
Inventors: 원유찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-13

Abstract

PURPOSE: A wobble signal detecting device is provided to detect a top level and a bottom level of a wobble signal, and to obtain a middle value of the wobble signal while comparing the middle value with the wobble signal, thereby obtaining a binarized wobble signal having a stable duty rate even though a tracking servo is unstable. CONSTITUTION: A top level detector and holder(702) detects and holds a top level of an analog wobble signal. A bottom level detector and holder(704) detects and holds a bottom level of the analog wobble signal. An average unit(706) averages an output of the top level detector and holder(702) and an output of the bottom level detector and holder(704). A comparator(610) compares the analog wobble signal with an output of the average unit(706), and outputs a binarized wobble signal with a waveform shape.

Description

Wobble signal detection device {Apparatus for detecting a wobble signal}

본 발명은 광디스크 드라이브의 워블 신호 검출 장치에 관한 것으로서, 특히 트랙킹이 불안정해지더라도 안정된 워블 신호를 얻게 하는 개선된 워블 신호 검출 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wobble signal detection device for an optical disc drive, and more particularly to an improved wobble signal detection device for obtaining a stable wobble signal even when tracking becomes unstable.

일반적으로 광기록 매체는 비접촉식으로 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업장치의 정보 기록매체로 널리 채용되며, 정보기록용량에 따라 컴팩트 디스크(CD;compact disk), 디지털 다기능 디스크(DVD;digital versitile disk)로 구분된다. 더 나아가서, 정보의 기록, 소거 및 재생이 가능한 DVD계 광디스크로서, DVD-RAM(random access memory)과 DVD-RW(rewritable)가 있다.In general, an optical recording medium is widely used as an information recording medium of an optical pickup apparatus that records and / or reproduces information in a non-contact manner, and according to an information recording capacity, a compact disk (CD) and a digital versatile disk (DVD) are used. disk). Furthermore, DVD-based optical discs capable of recording, erasing and reproducing information include DVD-RAM (random access memory) and DVD-RW (rewritable).

기록 가능한 광기록매체의 경우, 광기록매체 표면에 기록이 가능하도록 디스크 중심으로부터 동심원 모양의 트랙이 구성되어 있다. 이러한 광기록매체 표면에는 워블(wobble)이 형성되어 있으며, 워블은 트래킹 서보 메커니즘에 영향을 주지 않는 대역의 주파수를 가지며 시스템 클럭을 보조하는 역할을 하게 된다.In the case of a recordable optical recording medium, a concentric track is formed from the center of the disc so that recording is possible on the surface of the optical recording medium. A wobble is formed on the surface of the optical recording medium, and the wobble has a frequency of a band that does not affect the tracking servo mechanism and serves to assist the system clock.

광 디스크 플레이어는 기록매체 상의 워블 신호를 검출하여 스핀들 모터 제어나 현재 위치 검출 등에 이용한다.The optical disc player detects a wobble signal on a recording medium and uses the same for spindle motor control or current position detection.

종래의 워블 신호 검출 장치는 디스크의 트랙 방향에서 좌우측으로 2개 이상으로 분할된 광검출기에서 얻어지는 광검출 신호들을 감산하는 푸쉬풀(push-pull) 방식에 의해 얻어지는 아날로그 워블 신호를 소정의 기준 레벨과 비교하여 파형 정형함에 의해 이치화된 워블 신호를 검출하였다.Conventional wobble signal detection apparatus uses an analog wobble signal obtained by a push-pull method for subtracting photodetection signals obtained from two or more photodetectors divided into two or more in the track direction of a disc with a predetermined reference level. In comparison, the binarized wobble signal was detected by waveform shaping.

그러나, 종래의 워블 신호 검출 장치에 있어서는 기준 전압이 정확하게 워블 신호의 중앙에 놓이지 않으면 이치화된 워블 신호의 듀티비(duty rate)가 일정하지 않게 되는 문제점이 있다. 또한, 트랙킹 서보가 순간적으로 불안해지면 워블 신호의 중심 레벨이 흔들리고 이에 따라 이치화된 워블 신호 역시 불안정하게 된다.However, in the conventional wobble signal detecting apparatus, there is a problem in that the duty ratio of the binarized wobble signal is not constant unless the reference voltage is exactly centered in the wobble signal. In addition, when the tracking servo becomes momentarily unstable, the center level of the wobble signal is shaken and thus the binarized wobble signal is also unstable.

이와 같이 워블 신호가 불안정하게 되면 이에 기반한 속도 제어가 불안정하여 지는 등 시스템의 안정성을 저하시키는 원인이 된다.If the wobble signal becomes unstable in this way, the speed control based on the wobble signal becomes unstable, which causes the stability of the system.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 아날로그 워블 신호의 변동에도 불구하고 안정된 듀티비를 가지는 이치화된 워블 신호를 출력하는 워블 신호 검출 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide a wobble signal detection apparatus for outputting a binarized wobble signal having a stable duty ratio despite variations of an analog wobble signal.

도 1은 디스크 상에 형성된 워블을 도식적으로 보이기 위한 것이다.1 is for schematically showing a wobble formed on a disc.

도 2는 워블 신호와 LPP 신호의 관계를 보이는 파형도이다.2 is a waveform diagram showing a relationship between a wobble signal and an LPP signal.

도 3은 일반적인 광디스크 플레이어의 재생 장치의 간략한 구성을 보이는 것이다.3 shows a brief configuration of a playback device of a typical optical disc player.

도 4는 워블 신호를 검출하는 방법을 도식적으로 보이기 위한 것이다.4 is a diagram for schematically illustrating a method of detecting a wobble signal.

도 5는 푸쉬풀 신호 RFPP로부터 워블 신호를 검출하는 것을 도식적으로 보이는 파형도이다.5 is a waveform diagram that schematically illustrates detecting a wobble signal from a push-pull signal RFPP.

도 6은 종래의 워블 신호 검출 장치의 구성을 보이는 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a conventional wobble signal detection apparatus.

도 7은 본 발명에 따른 워블 신호 검출 장치의 구성을 보이는 블록도이다.7 is a block diagram showing the configuration of a wobble signal detection apparatus according to the present invention.

도 8은 도 7에 도시된 장치의 동작을 도식적으로 보이기 위한 파형도이다.FIG. 8 is a waveform diagram for schematically showing the operation of the apparatus shown in FIG. 7.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 워블 신호 검출 장치는Wobble signal detection apparatus according to the present invention for achieving the above object

디스크의 트랙 방향을 기준으로 좌우측으로 2개 이상으로 분할된 광검출기에서 얻어지는 광검출 신호들을 감산하여 얻어지는 아날로그 워블 신호를 기준 레벨과 비교하여 파형정형하여 이치화된 워블 신호를 검출하는 장치에 있어서,An apparatus for detecting a binary wobble signal by waveform shaping by comparing waveforms of analog wobble signals obtained by subtracting photodetection signals obtained from two or more photodetectors divided into two or more on the basis of a track direction of a disc with a reference level,

상기 아날로그 워블 신호의 탑 레벨을 검출 및 홀드하는 탑 레벨 검출&홀드기;A top level detection and holding unit for detecting and holding a top level of the analog wobble signal;

상기 아날로그 워블 신호의 버텀 레벨을 검출 및 홀드하는 버텀 레벨 검출&홀드기;A bottom level detection and holding unit for detecting and holding a bottom level of the analog wobble signal;

상기 탑 레벨 검출&홀드기의 출력과 상기 버텀 레벨 검출&홀드기의 출력을 평균화하는 평균부; 및An average unit for averaging the output of the top level detection and hold group and the output of the bottom level detection and hold unit; And

상기 아날로그 워블 신호와 상기 평균부의 출력을 비교하여 파형정형된 이치화된 워블 신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a comparator configured to compare the analog wobble signal and the output of the average part to output a waveform-shaped binarized wobble signal.

여기서, 상기 평균부는 상기 탑 레벨 검출&홀드기의 출력과 상기 버텀 레벨 검출&홀드기의 출력을 가산하는 가산기 및 상기 가산기의 출력을 2분할하는 분압기를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the average section preferably includes an adder for adding the output of the top level detection and hold group and the output of the bottom level detection and hold group, and a voltage divider for dividing the output of the adder into two.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 디스크(102)는 정보가 기록/재생되는 트랙인 그루브(groove, 104)를 가진다. 그루브(104)는 디스크(102)의 반경 방향으로 소정의 주기(예를 들면 140kHz정도)로 폭이 넓어졌다 좁아졌다하고 있다. 즉, 디스크(102)에는 정현파형의 워블(wobble, 106)이 형성되어 있다. 반경 방향으로 서로 인접한 2개의 그루브(104)사이에는, 랜드(land, 108)가 형성되어 있다. 랜드(108)에는, 워블(106)의 위상과 동기하여 워블(106)의 외주측 피크 위치에 외주 방향을 향하여 랜드 프리피트(Land Pre-Pit; LPP, 110)가 형성된다.As shown in Fig. 1, the disc 102 has a groove 104 which is a track on which information is recorded / reproduced. The groove 104 is widened and narrowed at a predetermined period (for example, about 140 kHz) in the radial direction of the disk 102. That is, the disc 102 is formed with a wobble 106 having a sine wave. Lands 108 are formed between two grooves 104 adjacent to each other in the radial direction. In the land 108, a land pre-pit (LPP) 110 is formed in the outer circumferential direction at the peak position of the outer circumference side of the wobble 106 in synchronization with the phase of the wobble 106.

이러한 디스크(102)에 정보를 기록 및 재생하는 광 디스크 플레이어는, 디스크(102)가 장착되었을 때 디스크(102)에 대향하게 되는 광학 헤드를 구비한다. 광학 헤드는 디스크(102)로부터의 반사광을 수광함으로써 디스크(102)에 기록된 정보에 따른 재생 신호를 출력한다. 광학 헤드에 의해 재생된 정보에는 디스크(102)에 형성된 워블(106)에 기인하는 신호(이하 워블 신호라 함) 및 LPP에 기인하는 신호(이하 LPP 신호라 함)가 포함된다. 광 디스크 플레이어는 재생 신호로부터 워블 신호 및 LPP 신호를 추출한다. 그리고 이들 신호들에 따라서 디스크(102) 상에서의 위치를 나타내는 어드레스 정보를 취득하며, 디스크(102)를 회전시키는 스핀들 모터의 구동을 제어한다.An optical disc player for recording and reproducing information on such a disc 102 has an optical head which faces the disc 102 when the disc 102 is mounted. The optical head receives the reflected light from the disk 102 and outputs a reproduction signal in accordance with the information recorded on the disk 102. The information reproduced by the optical head includes a signal due to the wobble 106 formed on the disc 102 (hereinafter referred to as a wobble signal) and a signal due to LPP (hereinafter referred to as an LPP signal). The optical disc player extracts the wobble signal and the LPP signal from the reproduction signal. And according to these signals, the address information which shows the position on the disk 102 is acquired, and the drive of the spindle motor which rotates the disk 102 is controlled.

도 2는 워블 신호와 LPP 신호의 관계를 보이는 파형도이다. 워블 신호가 정현파 신호라고 할 때, 디스크 상에서 워블 신호와 LPP 신호는 90°의 위상차를 가지도록 형성된다.2 is a waveform diagram showing a relationship between a wobble signal and an LPP signal. When the wobble signal is called a sinusoidal signal, the wobble signal and the LPP signal are formed to have a phase difference of 90 degrees on the disk.

도 3은 일반적인 광디스크 플레이어의 재생 장치의 간략한 구성을 보이는 것이다. 광디스크(202)에는 워블을 가지는 트랙들이 형성되어 있고, 스핀들 모터 (204)에 의해 회전된다. 광디스크(202)의 기록면과 대향하는 위치에는 광 빔 조사 수단 및 광검출 수단으로서 광픽업(208)이 배치되어 있다. 와(208)는 슬레드 모터(sled motor, 206)에 의해 광디스크(202)의 반경 방향으로 구동된다. 스핀들 모터(204), 슬레드 모터(206)의 이송 제어 및 광픽업(208)의 서보 제어는 서보 제어부(216)에 의해 수행된다.3 shows a brief configuration of a playback device of a typical optical disc player. The optical disk 202 is formed with tracks having wobble and is rotated by the spindle motor 204. The optical pickup 208 is arranged as a light beam irradiation means and a light detection means at a position opposite to the recording surface of the optical disc 202. The vortex 208 is driven in the radial direction of the optical disc 202 by a sled motor 206. The feed control of the spindle motor 204, the sled motor 206, and the servo control of the optical pickup 208 are performed by the servo control unit 216.

광디스크(202)에서 반사된 광신호는 EFM 복조부(미도시)에 보내짐과 동시에, 워블 신호 검출부(210), 포커스 에러 신호 검출부(212), 트랙킹 에러 신호 검출부(114)에 보내져서, 각각 워블 신호, 포커스 에러 신호, 그리고 트랙킹 에러 신호가 발생된다.The optical signal reflected by the optical disk 202 is sent to the EFM demodulator (not shown) and to the wobble signal detector 210, the focus error signal detector 212, and the tracking error signal detector 114, respectively. A wobble signal, a focus error signal, and a tracking error signal are generated.

도 4는 워블 신호를 검출하는 방법을 도식적으로 보이기 위한 것이다. 트랙 상에서 광빔이 주행할 때 4분할 광검출기의 좌측 신호들(A, D)과 우측 신호들(B, C)의 차((A+D) - (B+C))에 의해 얻어지는 RFPP (RF Push-Pull)신호로부터 워블 신호를 얻는다. 워블의 중심은 광디스크의 트랙 중심으로부터 9 ∼ 17nm의 폭으로 진동하며, 그 주파수는 DVD 1배속의 경우 140.6kHz이다.4 is a diagram for schematically illustrating a method of detecting a wobble signal. RFPP (RF) obtained by the difference between the left signals (A, D) and the right signals (B, C) ((A + D)-(B + C)) of the quadrant photodetector as the light beam travels on the track A wobble signal is obtained from the Push-Pull) signal. The center of the wobble oscillates with a width of 9 to 17 nm from the track center of the optical disc, and its frequency is 140.6 kHz at 1x DVD speed.

도 5의 상측에 도시된 바와 같은 RFPP 신호로부터 노이즈를 제거한 후에 AGC를 걸어 일정한 진폭의 워블 신호를 만든다. 이후 이 워블 신호를 일정한 기준 레벨과 비교하여 도 5의 하측에 도시된 바와 같은 이치화된 워블 신호를 얻는다.After removing noise from the RFPP signal as shown in the upper part of FIG. 5, AGC is applied to generate a wobble signal having a constant amplitude. This wobble signal is then compared with a constant reference level to obtain a binarized wobble signal as shown at the bottom of FIG.

도 6에 도시된 장치는 광검출기로부터 A+D, B+C 신호를 받은 다음 이를 감산기(602)를 통하여 감산하여 RFPP 신호를 생성한다. 이 RFPP 신호에는 LPP 신호가 포함되어 있다. LPP는 랜드에 새겨진 피트로서 워블 신호와 함께 어드레스 검출에 쓰인다. 하지만, 워블 신호를 검출하기 위해서는 불필요한 신호이므로 리미터(604)를 통하여 RFPP 신호의 상하로 리미트를 걸어 LPP 신호를 제거한다.(도 2 참조)The device shown in FIG. 6 receives A + D and B + C signals from the photodetector and then subtracts them through subtractor 602 to generate an RFPP signal. This RFPP signal contains an LPP signal. LPP is a pit engraved on land and used for address detection along with the wobble signal. However, since it is unnecessary to detect the wobble signal, the LPP signal is removed by limiting the RFPP signal up and down through the limiter 604 (see FIG. 2).

그리고, 저역통과필터를 통하여 노이즈를 제거하고 워블 주파수에 맞는 밴드패스필터를 통하여 순수한 워블 신호만을 추출한다. 워블 신호의 주파수는 디스크의 배속에 따라 달라진다. (DVD 1배속일 경우 140.6kHz)The low pass filter removes the noise and extracts only the pure wobble signal through the band pass filter corresponding to the wobble frequency. The frequency of the wobble signal depends on the speed of the disc. (140.6 kHz at 1x DVD speed)

BPF&LPF(606)의 출력을 AGC(608)를 통하여 AGC를 걸어 일정한 진폭의 워블 신호를 만든다. 마지막으로 비교기(610)를 통하여 워블 신호와 일정한 기준 전압 Vref를 비교하여 이치화된 워블 신호를 얻는다. 비교기(610)는 워블 신호가 기준 전압보다 높으면 하이 레벨을 반대로 낮으면 로우 레벨을 출력한다.The output of BPF & LPF 606 is subjected to AGC through AGC 608 to produce a wobble signal of constant amplitude. Finally, the comparator 610 compares the wobble signal with a constant reference voltage Vref to obtain a binarized wobble signal. The comparator 610 outputs a low level if the wobble signal is higher than the reference voltage and vice versa.

도 6에 도시된 종래의 워블 신호 검출 장치에 있어서 기준 전압 Vref가 정확하게 워블 신호의 중앙에 놓이지 않거나 트랙킹 서보가 불안정해지면 이치화된 워블 신호의 듀티비가 일정하지 않게 되는 문제점이 있다.In the conventional wobble signal detecting apparatus shown in FIG. 6, if the reference voltage Vref is not exactly centered on the wobble signal or the tracking servo becomes unstable, the duty ratio of the binarized wobble signal is not constant.

이와 같이 워블 신호가 불안정하게 되면 워블 신호에 기반한 속도 제어가 불안정해지는 등 시스템의 안정성을 저하시키게 된다.When the wobble signal becomes unstable as described above, the stability of the system is deteriorated, such as the unstable speed control based on the wobble signal.

도 7에 있어서 도 6에 도시된 부재들과 동일한 동작을 수행하는 부재들에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하고 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.In FIG. 7, members that perform the same operations as those shown in FIG. 6 are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

도 7에 도시된 장치는 도 6에 도시된 장치에 비하여 탑 레벨 홀더(702), 버텀 레벨 홀더(704), 그리고 평균부(706)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 비교기()는 평균부(706)의 출력과 워블 신호를 비교하여 이치화된 워블 신호를 출력한다. 비교기()는 워블 신호가 평균부(706)의 출력보다 높으면 하이 레벨을 반대로 낮으면 로우 레벨을 출력한다.The device shown in FIG. 7 further includes a top level holder 702, a bottom level holder 704, and an average portion 706 as compared to the device shown in FIG. 6. The comparator compares the output of the average unit 706 with the wobble signal and outputs the binarized wobble signal. The comparator outputs a low level if the wobble signal is higher than the output of the average unit 706 and, conversely, a low level.

탑 레벨 검출 및 홀더(704) 및 버텀 레벨 검출 및 홀더(706)는 각각 AGC()에서 출력되는 워블 신호의 탑 레벨 및 버텀 레벨을 검출하고 이들을 홀드한다.Top level detection and holder 704 and bottom level detection and holder 706 respectively detect and hold the top level and bottom level of the wobble signal output from AGC ().

평균부(706)는 탑 레벨 검출 및 홀더(704) 및 버텀 레벨 검출 및 홀더(706)에서 홀드된 값들의 평균값을 출력한다. 이러한 평균부(708)는 탑 레벨 검출 및 홀더(704) 및 버텀 레벨 검출 및 홀더(706)에서 홀드된 값들을 가산하는 가산기와 가산기의 출력을 2분할하는 분압기에 의해 구현될 수 있다.The average unit 706 outputs an average value of the values held in the top level detection and holder 704 and the bottom level detection and holder 706. This averaging unit 708 may be implemented by an adder that adds the values held in the top level detection and holder 704 and the bottom level detection and holder 706 and a divider that divides the output of the adder into two.

도 8에 있어서 탑 레벨 및 버텀 레벨이 기울어지는 것은 탑 레벨 검출 및 홀더(704) 및 버텀 레벨 검출 및 홀더(706)에 구비되는 커패시터의 방전 특성에 기인한다.In FIG. 8, the inclination of the top level and the bottom level is due to the discharge characteristics of the capacitor provided in the top level detection and the holder 704 and the bottom level detection and the holder 706.

도 8에 도시된 바와 같이 워블 신호의 탑 레벨과 버텀 레벨을 검출하고, 이들의 평균값에 의해 워블 신호의 중간값을 얻고, 이를 워블 신호와 비교함에 의해 안정적인 워블 신호가 검출되게 된다.As shown in FIG. 8, a stable wobble signal is detected by detecting a top level and a bottom level of the wobble signal, obtaining an intermediate value of the wobble signal by the average value thereof, and comparing the wobble signal with the wobble signal.

즉, 트랙킹 서보가 불안정해지더라도 안정된 듀티비의 이치화된 워블 신호를 얻을 수 있게 되어, 워블 신호에 기반한 속도 제어가 안정해지는 등 시스템의 안정성이 향상된다.In other words, even when the tracking servo becomes unstable, a binary duty wobble signal having a stable duty ratio can be obtained, thereby improving stability of the system, such as stabilizing speed control based on the wobble signal.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 워블 신호 검출 장치는 워블 신호의 탑 레벨과 버텀 레벨을 검출하고, 이들의 평균값에 의해 워블 신호의 중간값을 얻고, 이를 워블 신호와 비교함에 의해 트랙킹 서보가 불안정해지더라도 안정된 듀티비의 이치화된 워블 신호를 얻을 수 있게 되어, 시스템의 안정성을 향상시키는 효과를 가진다.As described above, the wobble signal detecting apparatus according to the present invention detects the top level and the bottom level of the wobble signal, obtains an intermediate value of the wobble signal by the average value thereof, and compares the wobble signal with the wobble signal, thereby making the tracking servo unstable. Even if a stable duty ratio binarized wobble signal can be obtained, the stability of the system can be improved.

Claims

An apparatus for detecting a binary wobble signal by waveform shaping by comparing waveforms of analog wobble signals obtained by subtracting photodetection signals obtained from two or more photodetectors divided into two or more on the basis of a track direction of a disc with a reference level,

A top level detection and holding unit for detecting and holding a top level of the analog wobble signal;

A bottom level detection and holding unit for detecting and holding a bottom level of the analog wobble signal;

An average unit for averaging the output of the top level detection and hold group and the output of the bottom level detection and hold unit; And

And a comparator for comparing the output of the analog wobble signal and the average unit to output a waveform-shaped binarized wobble signal.

The method of claim 1, wherein the average portion

An adder for adding the output of the top level detection and hold group and the output of the bottom level detection and hold group; And

A wobble signal detection device comprising a voltage divider for dividing the output of the adder by two;