KR100614344B1 - 기록매체 탐색시의 에러 개선 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기록매체 탐색시의 에러 개선방법 및 장치에 관한 것으로서, 데이터 탐색을 수행하기 위해, 기록매체상에서 기록신호를 읽는 독출수단을 이동시키는 경우, 이동된 위치에서 신호의 정상검출 여부를 확인하고, 신호의 정상검출이 이루어지지 않는 예기치 않은 상황이면, 상기 독출수단의 출력 EFM(Eight to Fifteen Modulation)신호와 위상 동기되는 클럭을 출력하는 PLL(Phase Locked Loop)의 발진 클럭의 주파수 가변범위를 확장시켜 위상동조 능력을 임시적으로 향상시킨다. 이로써, PLL이 초기에 부적절하게 튜닝(tunning) 됨으로 인해 발생되는, EFM신호에 위상동기되는 데까지의 시간지연을 제거할 수 있다.

디스크, PLL, 위상, 주파수, 가변, 탐색, 에러

Description

기록매체 탐색시의 에러 개선 방법 및 장치 {Method and apparatus for eliminating errors in seeking operation on a recording medium}

도 1은 종래의 디스크 상에서의 데이터 탐색 방법의 흐름을 도시한 것이고,

도 2는 도 1의 방법에서 PLL 록킹 지연에 따른 탐색 실패 과정을 도식적으로 나타낸 것이고,

도 3은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 디스크 드라이브의 구성을 도시한 것이고,

도 4는 본 발명에 의한 기록매체 탐색시의 에러 개선방법의 일실시예의 흐름도이고,

도 5는 전압 제어 발진기(VCO)의 입력전압 대비 출력주파수의 관계를 나타내는 그래프이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31: 광픽업 32: RF부

33: DSP 부 34: 인터페이스부

35: 서보부 40: 마이컴

50: PLL부 51: 위상차 검출기

52: 루프필터 53: 전압 제어 발진기

54: 분주기

본 발명은, 디스크 탐색시에 PLL(Phase Locked Loop)의 록킹(locking) 시간이 지연되어 발생하는 탐색에러를 개선하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

디스크 드라이브와 같은 디스크 장치는 장착된 디스크상에서 요청된 곳으로의 이동을 위해 탐색(seek) 동작을 수행한다. 탐색동작은 도 1과 같이 수행된다.

먼저, 이동해야할 목표위치에 대한 정보가 입력되면, 현재의 위치를 읽고(S10), 이동해야할 트랙수를 계산한다(S11). 이동해야할 트랙수가 '0'이면(S12) 목표위치에 도달한 것으로 판단하고, 그렇지 않으면, 계산된 트랙수를 점프하여 그 위치에서 sub-Q와 같은 위치정보 읽기를 시도하는 탐색(seek) 동작을 수행한다(S13).

상기 탐색 동작에서 목표위치의 데이터가 기 설정된 소정기간동안 읽혀지지 않으면, 탐색시도 횟수(SEEKRetryCnt)를 1증가시키고(S14), 현재 위치 읽기를 다시 시도하고(S10) 점프할 트랙수를 계산하며(S11) 그에 따라 탐색동작(S13)을 다시 수행한다. 이와 같은 반복동작에 의해 탐색시도 횟수(SEEKRetryCnt)가 제한된 탐색시도 횟수(SEEK_RETRY_LIMIT)까지 이르면(S15) 탐색동작이 실패한 것으로 판단하여 탐색 실패로 처리한다(S16).

상기와 같은 탐색동작이 실패로 끝나는 경우는, 서보에러가 그 원인이 될 수도 있지만, 디스크의 기록신호에 위상동기되는 PLL(Phase Locked Loop) 클럭의 록킹이 지연되는 경우도 그 원인이 될 수 있다.

후자의 경우를 도 2를 참조하여 설명하면, 목표위치(TP)로 광픽업을 이동(21)시킬 때, 통상적으로 목표위치보다 내측(22)에 광픽업의 빔(beam)을 위치시키고 트래킹동작에 의해 회전하는 나선형 트랙을 추종함에 따라 자연스럽게 외측의 목표위치(TP)에 빔이 접근하게 하고, 이러한 접근동안에 읽혀지는 EFM(Eight to Fifteen Modulation) 신호에 PLL의 클럭이 록킹됨으로써 이후에 sub-Q데이터를 읽어서 목표위치의 도달여부를 알 수 있게된다. 그런데, 빔이 이동된 내측에서 목표위치에 도달할 때(T1)까지 PLL의 발진 클럭과 읽혀지는 EFM 신호와의 위상차가 상당하여 록킹(locking)이 빠른 시간내에 이루어지지 않고 빔이 목표 위치를 지난 후에 록킹된다면(23), 다시 목표위치(TP)의 내측으로 빔을 이동시키고 목표위치를 지나기 전까지 PLL 록킹이 이루어질 수 있게 한다. 하지만, 여전히 PLL 록킹시간이 상당히 걸려서 목표위치(TP)를 지날 때까지 클럭의 록킹이 되지 않으면, 목표 위치의 내측이동 -> PLL 록킹 시작 -> 목표위치 지나침 -> PLL 록킹에 의한 데이터 판독 -> 목표 위치의 내측이동의 동작이 반복됨으로써, 결국 앞서 설명한 바와 같이 탐색동작이 제한된 시간 및 시도내에 성공하지 못하고 실패로 끝나게 된다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 디스크 탐색시에 PLL의 록킹 지연에 의한 탐색 에러가 발생하지 않도록하는 방법 및 장치 를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

본 발명은, 데이터 탐색을 수행하기 위해, 기록매체상에서 기록신호를 읽는 독출수단을 이동시키는 경우, 이동된 위치에서 신호의 정상검출 여부를 확인하고, 신호의 정상검출이 이루어지지 않으면, 상기 독출수단의 출력신호와 위상 동기되는 클럭을 출력하는 PLL의 클럭의 주파수 가변범위를 확장시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 재생되는 신호에 자체 클럭을 위상동기시키는 PLL내의 위상차 검출기의 이득을 조절함으로써 위상동기를 위한 발진주파수의 범위를 넓힌다.

또한, 본 발명의 일 실시에에서는, 위상차 검출기의 이득 조절을, 서보 에러가 없는 경우와 디스크 상의 오손이 없는 경우에만 수행한다.

이하, 본 발명에 따른 디스크 탐색시의 에러 개선 방법 및 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예가 적용되는 디스크 드라이브의 구성을 PLL를 중심으로 하여 도시한 것으로서, 디스크에 기록된 신호를 읽어내는 광픽업(31)과, 읽혀진 신호에서 기록 데이터에 의한 EFM 신호를 생성출력하고 동시에 트래킹 에러(TE) 신호와 포커싱 에러(FE) 신호도 생성출력하는 RF부(32)와, 상기 EFM 신호에 위상동기되는 클럭을 생성하는 PLL부(50)와, 상기 위상 동기된 클럭을 사용하여 상 기 EFM신호를 원래의 디지털 데이터로 복원하는 DSP부(33)와, PC와 같은 외부 장치와 데이터 교환을 위한 인터페이스부(34)와, 상기 TE와 FE 신호에 따라 상기 광픽업(31)내의 대물렌즈의 서보동작과, 디스크 회전 및 광픽업(31)의 이동을 구동하는 서보부(35)와, 재생 및 탐색 동작을 전체적으로 제어하는 마이컴(40)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 PLL부(50)는 EFM 신호(301)와 자체 발생클럭(302)간의 위상차를 검출하여 그 차에 비례하는 신호를 출력하는 위상차 검출기(51)와, 상기 위상차 비례신호의 저역성분을 통과시키는 루프필터(52)와, 인가되는 전압에 따라 자체의 발진클럭의 주파수를 가변하여 출력시키는 전압 제어 발진기(VCO)(53)와, 상기 발진클럭으로부터 필요한 주파수대의 클럭(302)으로 분주하는 분주기(54)를 포함하여 구성된다.

상기 마이컴(40)은 이득제어신호(310)를 통해, 필요시에 상기 위상차 검출기(51)의 이득(gain)을 조절하여, 상기 PLL부(50)의 추종가능한 위상차범위를 넓히게 된다.

도 4는 본 발명에 따른, 디스크 탐색시의 에러 개선방법의 일 실시예에 대한 흐름도로서, 도 3의 디스크 드라이브의 동작과 병행하여 도 4의 방법에 대해 상세히 설명한다. 도 4의 방법은, 디스크 드라이브를 기준으로 하여 설명되나, 그 외의 디스크 장치, 예를 들어, DVD 플레이어 또는 오디오 CD 플레이어와 같은 가전기기에도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.

외부 장치로부터 상기 인터페이스부(34)를 통해 이동 명령이 수신되면(S09), 상기 마이컴(40)은 탐색시에 사용되는 변수, SEEKRetryCnt와 Gain_Adjusted( 이 두 변수의 기능은 해당 부분에서 설명된다 )를 초기화, 즉 '0'으로 만들고(S10), 장착된 디스크에서 현재의 위치정보, 예를 들어, sub-Q 프레임에 기록되어 있는 MM:SS:FF 값을 읽는다(S11). 그리고, 이동 명령에서 지정된 목표 위치와의 차이에 의해 점프할 트랙수를 계산한다(S12). 계산이 끝나면, 상기 서보부(35)를 통해 상기 광픽업(31)을 이동시킨다(S13). 이 때, 이동할 트랙수가 적은 경우에는 상기 광픽업(31)을 이동시키지 않고 광픽업(31)내의 대물렌즈만을 틀어서 입사빔이 트랙을 횡단 이동하도록 한다. 외측에서 내측으로의 이동일 경우에는 점프할 트랙수보다 많이, 내측에서 외측으로의 이동일 경우에는 점프할 트랙수보다 적게 이동하도록 하여 목표위치가 있는 트랙의 내측에 빔을 이동시킨다.

이동 후에는, 상기 DSP부(33)로부터 Read_OK 신호가 입력되는 지를 체크한다(S14). 이 Read_OK 신호는, 상기 PLL부(50)의 발진클럭이 상기 RF부(32)가 출력하는 EFM 신호에 위상동기되었을 때 출력될 수 있다. 즉, 상기 EFM 신호에서, 프레임 동기신호가 연속적으로 수회 이상 검출되면 출력되는 것으로, 프레임 동기신호가 검출된다는 것은 곧 클럭(302)이 EFM 신호에 위상동기되었고, 이로 인해 EFM신호가 비트열로 정상적으로 변환되었음을 의미하기 때문이다.

Read_OK 신호가 출력되면, 상기 마이컴(40)은 상기 DSP부(33)에 의해 판독되는 데이터 프레임에서 현재의 위치정보를 확인하여(S15), 그 위치가 목표위치인지를 판단한다. 즉, 이동해야할 트랙이 더 남아있는 지를 판단한다(S16). 이동해야할 트랙이 더 남아있으면, 탐색횟수를 나타내는 변수 'SEEKRetryCnt'를 1증가시키고(S17), 탐색횟수가 기 지정된 탐색 제한횟수(SEEK_RETRY_LIMIT) 이상인지를 확인한 다(S18). 탐색 제한횟수보다 작으면, 상기 마이컴(40)은 다시 이동해야할 트랙수를 계산하고(S12) 그 계산된 트랙수에 따라 상기 광픽업(31)을 이동시키거나 그 내부의 대물렌즈를 편이시키고(S13), 앞서 설명된 동작들(S14,S15,S16,S17,S18,S12)을 조건에 따라 반복적으로 수행하게 된다.

그런데, 상기의 점프동작(S13) 후에 Read_OK 신호가 출력되지 않으면, 상기 마이컴(40)은 디스크 기록신호의 검출이 제대로 이루어지지 않는 것이므로 그 원인을 판단한다. 이를 위해서, 상기 마이컴(40)은 상기 RF부(32)로부터 오손(Defect)신호가 출력되고 있는 지와 현재 트래킹 온(ON) 상태인지를 확인한다(S19). 상기 오손신호는, 디스크 상의 지문이나 스크래치 등에 의해 소정 구간이상 RF신호가 검출되지 않을 때 상기 RF부(32)로부터 출력되는 신호이다.

만약, 오손신호가 출력되고 있지 않고 또한 트래킹 온상태이면, 상기 마이컴(40)은 현재 Read_OK신호가 출력되지 않는 이유를, 디스크로부터 검출되는 EFM 신호(301)에 분주된 발진클럭(302)이 위상동기되지 않은 것에 기인한 것으로 판단하고, 상기 PLL부(50)내의 위상차 검출기(51)의 이득을 높인다(S20). 이득이 높아지면 동일 위상차에 대해서 출력되는 전압이 높아지게 되므로, 상기 루프 필터(52)를 통해 전압 제어 발진기(53)에 인가되는 전압의 범위가 도 5에 도시된 바와 같이 '△V1+△V2' 만큼 넓어지게 된다. 그런데, 상기 전압 제어 발진기(53)는 도 5에 도시된 바와 같이, 입력되는 전압의 변화량이 커짐에 따라 출력되는 주파수의 변화량도 '△f1+△f2'만큼 넓어지므로, 이전의 추종 주파수 범위(△fp)라면, 검출되는 EFM신호(301)와 분주된 발진클럭(302)간에 위상차가 너무 커서 위상동기되지 않거나 또는 동기되는 데 시간이 상당히 걸렸을 경우가 이제는 빠른 시간내에 EFM 신호에 위상동기될 수 있다.

상기와 같이 위상차 검출기(51)의 이득을 조정하고 나면 조정되었음을 나타내는 변수, Gain_Adjusted를 '1'로 설정한다. 그리고는, 탐색횟수(SEEKRetryCnt)를 증가시키고(S21) 현재의 탐색횟수가 제한된 횟수(SEEK_RETRY_LIMIT) 이내인지를 확인한다(S22). 만약, 제한된 횟수내이면 다시 소정시간동안 Read_OK신호가 출력되는 지를 기다리고(S14), 그렇지 않으면, 탐색시도가 실패되었음을 상기 인터페이스부(34)를 통해 외부 장치에 알린다(S30). 그리고, Gain_Adjusted 변수의 값을 확인하고(S31), 그 값이 '1'이면 상기 위상차 검출기(51)의 이득이 조정되었음을 의미하므로, 이를 원래의 초기값으로 재설정하는 동작을 수행한다(S32). 이와 같이, 위상차 검출기(51)의 이득을 원래대로 복구하는 이유는, 이득이 높아진 상태는 PLL부(50)가 민감해진(sensitive) 상태이므로 정상적인 데이터 읽기동작에서 야기되는 EFM 신호상의 노이즈에도 발진클럭의 주파수가 크게 흔들릴 수 있는 상황을 예방하기 위해서이다.

한편, 1회 또는 그 이상의 탐색 동작에 의해, 위상차 검출기(51)의 정상적인 이득 또는 높아진 이득하에서 원하는 목표위치까지 도달하여 점프할 트랙수가 '0'이 되면(S16), Gain_Adjusted 변수의 값을 확인하고(S31), 그 값이 '1'이면 상기 위상차 검출기(51)의 이득을 원래의 초기값으로 재설정하는 동작을 수행함으로써(S32) 본 발명에 따른 탐색동작을 종료한다.

앞서, 본 발명은, 바람직한 실시예를 참조하여 상당히 상세하게 설명되었지 만 다른 실시예도 물론 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항의 사상과 범위는 여기 포함된 바람직한 실시예의 설명에 제한되지 않는다. 이런 관점에서, 본 발명의 수정이나 변형이, 청구항과 그 균등물의 범위에 속한다면 본 발명은 그 것들을 포함하는 것으로 본다.

상기에서 제한된 실시예로써 상세히 설명된 본 발명은, PLL이 초기에 부적절하게 튜닝(tunning) 됨으로 인해 발생되는, EFM신호에 위상동기되는 데까지의 시간지연에 의한 탐색실패의 경우를 제거할 수 있다.

Claims (11)

1. 기록매체상에서 기록신호를 읽는 독출수단을 이동시키는 1단계;

   이동된 위치에서 신호의 정상검출 여부를 확인하는 2단계;

   신호의 정상검출이 이루어지지 않으면, 상기 독출수단의 출력신호와 위상 동기되는 클럭을 출력하는 PLL의 클럭의 주파수 가변범위를 확장시키는 3단계; 및

   상기 기록매체 상에서 신호의 정상검출 상태가 되고 또한 이동된 위치가 목표위치이면, 상기 PLL의 클럭의 주파수 가변범위를 확장되기 전의 원래의 범위로 재설정하는 4단계를 포함하여 이루어지는 기록매체 탐색시의 에러 개선방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 2단계는, 이동된 위치에서 상기 독출수단에 의해 읽혀지는 신호로부터 동기신호가 기 정해진 횟수이상 출력될 때를 신호의 정상검출로 판단하는 것을 특징으로 하는 기록매체 탐색시의 에러 개선방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 3단계는, 신호의 정상검출이 이루어지지 않으면, 상기 기록매체상의 오손상태 및/또는 상기 독출수단의 서보제어 상태를 확인하고, 그 결과에 따라, 상기 클럭의 주파수 가변범위를 확장시키는 것을 특징으로 하는 기록매체 탐색시의 에러 개선방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 3단계는, 상기 PLL내의 위상차 검출기의 이득을 조정함으로써 상기 클럭의 주파수 가변범위를 확장시키는 것을 특징으로 하는 기록매체 탐색시의 에러 개선방법.
5. 삭제
6. 기록매체를 재생 또는 기록하는 장치에 있어서,

   기록매체로부터 기록된 신호를 읽어내는 독출수단;

   상기 독출수단을 이동시키는 이동수단;

   상기 독출수단에서 출력되는 신호에 자체 클럭을 위상동기시키는 PLL;

   상기 PLL의 클럭을 이용하여 상기 독출수단에서 출력되는 신호를 비트 데이터로 복원하는 신호처리부; 및

   상기 이동수단을 제어하여 상기 독출수단을 이동시키고, 이동된 위치에서 신호의 정상검출 여부를 확인하며, 신호의 정상검출이 이루어지지 않으면, 상기 PLL를 제어하여 상기 클럭의 주파수 가변범위를 확장시키고, 이후 상기 기록매체 상에서 신호의 정상검출 상태가 되고 또한 이동된 위치가 목표위치이면, 상기 PLL의 클럭의 주파수 가변범위를 확장되기 전의 원래의 범위로 재설정하는 제어기를 포함하여 구성되는 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 제어기는, 상기 독출수단에 의해 읽혀지는 신호에서 동기신호가 기 정해진 횟수이상 출력될 때에 상기 신호처리부로부터 출력되는 읽기상태 신호의 유무에 근거하여 이동된 위치에서의 신호의 정상검출 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 제어기는, 신호의 정상검출이 이루어지지 않으면, 상기 기록매체상의 오손상태 및/또는 상기 독출수단의 서보제어 상태를 확인하고, 그 결과에 따라, 상기 클럭의 주파수 가변범위를 확장시키는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 PLL은, 인가되는 전압에 따라 그 주파수가 가변되는 클럭을 출력하는 전압 제어 발진기;

   상기 클럭을 분주하여 출력하는 분주기;

   상기 분주된 클럭과, 상기 독출수단에서 출력되는 신호의 위상차에 따른 신호를 출력하며, 출력신호의 이득이 상기 제어기에 의해 조절되는 위상차 검출기; 및

   상기 위상차 검출기의 출력신호의 저역성분을 통과시켜 상기 전압 제어 발진기에 인가하는 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 제어기는, 상기 클럭의 주파수 가변범위가 확장되었는 지를 나타내는 정보를 할당하여 관리하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 삭제

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