JP2004063075A - ディスク傷を防止するための制御方法及びその装置 - Google Patents

ディスク傷を防止するための制御方法及びその装置 Download PDF

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Soo-Yul Jung
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Abstract

【課題】 ディスク傷を防止するための制御方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 対物レンズによるディスク傷を防止するための方法であって、(b)フォーカスプルインする段階と、(c)プルイン信号のレベルが所定臨界レベル未満で所定臨界時間以上続けられれば、対物レンズがディスクから遠ざかるように制御する段階と、を含む。よって、フォーカスプルイン時、外乱によって対物レンズがディスクに近づいてディスクに傷をつける状況に適切に対処することによってディスク傷が防止できる。
【選択図】   図3

Description

 本発明は、対物レンズによるディスク傷を防止するための制御方法及びその装置に関する。
 最近、光ディスクシステムにおいて、光ディスクの記録密度を高めるためにより高い開口率を有する対物レンズを使用し、より短い波長のレーザーダイオードを使用している。開口率が高まって波長が短くなれば焦点距離が短くなって小さい外乱にも容易に対物レンズが光ディスクにぶつかり、ディスク表面に傷が生じる。BD(Blue Discs)等次世代の高密度光ディスクの場合、DVDに比べて約5倍の記録密度を有することを目標としているので、高い開口率の対物レンズと短波長レーザー(Blue laser)を使用する。したがって、対物レンズによってディスクに傷が生じる可能性が非常に高くなる。ポータブルシステムの場合、光ディスクと対物レンズとの間隔が狭くて使用環境が一定ではないので、外乱がより頻繁に生じてディスクに傷が生じる可能性がさらに高まる。
特開平9−120553号公報
 したがって、本発明の目的は、光ディスクシステムにおいて対物レンズによるディスク傷を防止するための制御方法及びその装置を提供することである。
 本発明のさらに他の目的はモバイル光ディスクシステムにおいて対物レンズによるディスク傷を防止するための方法及びその装置を提供することである。
 前記目的を達成するために、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法において、(b)フォーカスプルインする段階と、(c)プルイン信号のレベルが所定臨界レベル未満で所定臨界時間以上続けられれば、対物レンズがディスクから遠ざかるように制御する段階とを含むことを特徴とする方法によって達成される。
 前記(c)段階の所定臨界時間は、前記ピックアップを駆動するアクチュエータが実質的な最大速度で移動する時、前記対物レンズが前記ディスクに着いてはならない時間に設定されるのが望ましい。
 前記(c)段階は、前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータにDC信号を加えるのが望ましい。
 また、前記目的は対物レンズによるディスク傷を防止するための方法において、(a)プルイン信号を初期化する段階と、(b)フォーカスプルインする段階と、(c1)プルイン信号のレベルを検査する段階と、(c2)前記プルイン信号のレベルが所定臨界レベル以下に低くなれば、その持続時間を検査する段階と、(c3)前記持続時間が所定臨界時間以上続けられれば、前記対物レンズが装着されたピックアップをディスクから遠ざかるように制御する段階とを含むことを特徴とする方法によっても達成される。
 前記方法は、(c4)前記持続時間が所定臨界時間以上持続されなければ、前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するためのアクチュエータをそのまま放置する段階をさらに含み、(c5)前記持続時間が所定臨界時間以上持続されなければ、前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータに以前に提供された駆動信号の平均値を出力する段階をさらに含むことが望ましい。
 一方、本発明の他の分野によると、前記目的は対物レンズによるディスク傷を防止するための装置において、前記対物レンズが装着されたピックアップと、前記ピックアップを駆動するアクチュエータと、前記ピックアップからプルイン信号を検出する信号検出器と、前記信号検出器によって検出されたプルイン信号のレベルが所定臨界レベル未満で所定臨界時間以上続けられれば、前記対物レンズがディスクから遠ざかるように前記アクチュエータを制御する制御部とを含むことを特徴とする装置によっても達成される。
 前述したように、本発明によると、フォーカスプルイン時に外乱によって対物レンズがディスクに近づいてディスクに傷をつけられる状況に適切に対処することによって、ディスク傷を防止できる制御方法及び装置が提供される。特に、本発明は焦点距離が短いので、フォーカスプルイン時に対物レンズ(ピックアップ)とディスクとがより近く位置する高密度記録システムや外乱が生じる可能性がより高いモバイル光ディスクシステムにおいてその効果が顕著である。
 以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。
 図1は、本発明の望ましい実施例による装置の概略図である。本実施例による装置は対物レンズによるディスク傷を防止する器能を具備した装置であって、ピックアップ1、アクチュエータ2、信号検出器4、及び制御部7を含む。制御部7は、ドライブ3及び制御器5を具備する。6はディスク100を回転させるためのスピンドルモータを示す。
 ピックアップ1にはディスク100にレーザービームを照射するための対物レンズ(図示せず)が装着されている。アクチュエータ2はピックアップ1を駆動する。信号検出器4はピックアップ1に装着されたフォトダイオード(図示せず)から出力された信号に基づいてプルイン信号を検出する。制御器5は、信号検出器4によって検出されたプルイン信号のレベルを検査してプルイン信号のレベルが所定臨界レベル以下に所定臨界時間以上続けられれば、対物レンズがディスク100から遠ざかるように制御する制御信号をドライブ3に出力する。ドライブ3は制御器5からの制御信号に相応する駆動信号をアクチュエータ2に出力する。すなわち、ドライブ3はアクチュエータ2に高いレベルの強いDC信号を加えてピックアップ1をディスク100から遠ざかるように移動させた後、アクチュエータ2を停止させる。
 臨界時間はアクチュエータ2が実質的な最大速度で移動する時、対物レンズがディスク100に着いてはならない時間に設定される。臨界レベルはフォーカス制御中、外乱によってピックアップ1がディスク100に近づく時、ピックアップ1に装着された対物レンズがディスク100に着いてはならないレベルであって実測によって適切な数値に設定される。
 図2は、図1のピックアップ1の詳しい構造図である。ピックアップ1はレーザーダイオード(以下、LD、15)、コリメート(collimate)レンズ14、対物レンズ11、ビームスプリッタ12及びフォトダイオード(以下、PD、13)を具備する。
 LD 15がレーザーを発振すると、コリメートレンズ14は発散光レーザーを平行光レーザービームに作る。対物レンズ11はディスク100の反射面にレーザービームを接続する。接続されたレーザービームはディスク100の記録面に入射されて再反射される。ビームスプリッタ12は入射されたレーザービームと反射されたレーザービームとを分離して反射されたレーザービームがPD 13側に到達するように経路を変更させる。フォトダイオードPD 13は反射されたレーザービームを受光する受光素子であって、複数の分割受光部を有している。分割受光部が2つであれば2分割フォトダイオード、4つであれば4分割フォトダイオード、8つであれば8分割フォトダイオードと呼ぶ。
 本発明でプルイン信号はフォトダイオード13の複数の分割受光部に集光された信号の和信号またはその和信号を適切な低域通過フィルタによって高周波成分がフィルタリングされた信号を指す。レーザービームの焦点がディスク100の記録面に正確に結ばれるように制御するために必要なフォーカスエラー信号もフォトダイオード13の複数の分割受光部に集光された信号に基づいて生成される。
 一方、ピックアップ1の構成要素及び構成要素の配置構造は、本発明の特徴と独立的であるので、図2に示す構成要素及びその構造が必ずしも必須であるのではなくて、必要に応じて異なる構造を有せることは言うまでもない。ただし、本発明によるプルイン信号を生成するためのフォトダイオード13は必須構成要素である。ただし、他の構成要素と関連してフォトダイオード13の配置位置は多様に決定されうる。
 図3は、本発明による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法が遂行される一状況を説明するための参考図である。ピックアップ1がフォーカスプルイン動作を遂行する中、対物レンズ11がディスク100に傷をつける程にディスク100に近づく時、本発明によってピックアップ1をディスク100から遠ざかる方向に移動させる過程で生成されるフォーカスエラー信号、プルイン信号及びアクチュエータ駆動信号を確認できる。
 レーザービームの焦点がディスク100の記録面に結ばれれば、すなわち、フォーカスプルインが行われば、プルイン信号のレベルは初期値から所定DCレベル△V1に高まる。フォーカスプルインが行われる間、外乱が加わってピックアップ1が突然ディスク100に近づくと、フォーカスエラー信号には維持されていた所定DCレベルが下に落ちる部分波形Bが出現する。次いで、プルイン信号のレベルは本実施例による臨界レベルより小さい数値、すなわち、初期値に落ちる。プルイン信号のレベルが初期値に落ちた後、所定時間△t1以上持続されることはピックアップ1がディスク100に向かって移動し続けており、よって、対物レンズがディスク100にぶつかる可能性があることを意味するので、ピックアップ1の対物レンズ11がディスク100に着く前にアクチュエータ2に強いDC電流を加えてピックアップ1をディスク100と遠ざかる方向に強制的に移動させる。アクチュエータ駆動信号は所定時間△t1が経過した時点Aに所定レベル△V2降下したDCレベルに維持され続ける。ピックアップ1はディスク100から遠ざかった後、停止するのでプルイン信号のレベルは再び上がってから初期値に落ちる。
 図4は、本発明による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法が行われるほかの状況を説明するための参考図である。ピックアップ1がフォーカスプルイン動作を遂行する中、外乱によって対物レンズ11がディスク100から遠ざかる時、フォーカスエラー信号、プルイン信号及び本発明によるアクチュエータ駆動信号を確認できる。
 レーザービームの焦点がディスク100の記録面に結ばれれば、すなわち、フォーカスプルインが遂行されれば、プルイン信号のレベルが初期値から所定DCレベルに高まる。フォーカスプルインが遂行される間、外乱が加わってピックアップ1が突然ディスク100から遠ざかれば、フォーカスエラー信号には所定DCレベルが維持されてからそのレベルが上に上がる部分波形が出現する。次いで、プルイン信号のレベルは本実施例による臨界レベルより小さいレベル、すなわち、初期値に落ちる。プルイン信号のレベルが初期値に落ちた後、所定時間△t1以上持続されることはピックアップ1がフォーカス制御から外れていつでも対物レンズ11がディスク100にぶつかる可能性があることを意味するので、アクチュエータ2に強いDC電流を加えてピックアップ1をディスク100から遠ざかる方向に移動させた後、停止させる。強いDC電流はピックアップ1が停止するまでアクチュエータ2に伝わり続ける。アクチュエータ駆動信号は所定時間△t1が経過した時点B以後には所定レベル降下したDCレベルに維持されるのが確認できる。また、ピックアップ1がディスク100から遠ざかった後、停止するのでプルイン信号は初期値を維持し続ける。
 図5は、本発明による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法が遂行されるさらに他の状況を説明するための参考図である。ピックアップ1がフォーカスプルイン動作を遂行する中、ディスク100に形成されたブラックドットなどの傷が形成された部分をレーザービームスポットが通過する時のフォーカスエラー信号、プルイン信号及びアクチュエータ駆動信号が確認できる。
 レーザービームの焦点がディスク100の記録面に結ばれれば、すなわち、フォーカスプルインが遂行されれば、プルイン信号のレベルが初期値から所定DCレベル△V1に高まる。フォーカスプルインが遂行される間、レーザービームスポットがブラックドットの傷が形成された部分を通過すれば、フォーカスエラー信号は所定DCレベルが維持されてからそのレベルが上に上がる部分波形Cが出現する。ただし、部分波形Cは図3のそれに比べてそのレベルが低く、sin波形を有する。次いで、プルイン信号のレベルは本実施例による臨界レベルより低いレベル、すなわち、初期値に落ちる。しかし、プルイン信号のレベルは初期値に落ちた後、所定臨界時間△t1以上持続されず、臨界時間△t1より短い任意の時間△t2が経過すれば、再び以前のDCレベルに回復する。これはピックアップ1がディスク100に向かって移動し続けていることを意味しないので、ドライブ3は全然動作を遂行しないか以前にアクチュエータ2に印加した信号、すなわち、アクチュエータ駆動信号の平均値をアクチュエータ2に出力する。
 前記のような構成に基づいて本発明によるディスク傷を防止するための方法を説明すれば次の通りである。
 図6は本発明の一実施例による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法を説明するためのフローチャートである。
 制御部7はレーザーダイオード15をオフさせたり対物レンズ11から出射されたレーザービームがディスク100の記録面で反射されてフォトダイオード13に入射されない位置にピックアップ1を移動させた状態でプルイン信号の初期値を設定する(601段階)。初期値は、図3乃至図5を参照して前述したような多様な状況でプルイン信号のレベル変化を容易に検査できる数値に設定される。制御部7はレーザービームスポットがディスクの記録面に正確に結ばれるようにフォーカス制御を遂行する。すなわち、フォーカスプルインする(602段階)。フォーカスプルインされれば、フォトダイオードPD 13に集光される光量が最も多い状態になるので、この時、得られるプルイン信号は適切なDCレベルを有する信号となる。したがって、プルイン信号のレベルを検査すれば、現在フォーカスプルインが正しく遂行されているかの如何が確認できる。レーザービームスポットが正確にフォーカシングされる間にはプルイン信号のレベルは所定DCレベルを維持する。
 一方、制御部7はプルイン信号のレベルが所定臨界レベルVrefより低くなった後、所定臨界時間△t1の間持続されているかの如何を検査する(603段階)。
 プルイン信号のレベルが所定臨界時間△t1間所定臨界レベルVrefより低くならないと制御部7はピックアップ1がディスク100に向かって移動していないと見なして、フォーカス制御を行い続ける(604段階)。
 プルイン信号のレベルが所定臨界時間△t1間所定臨界レベルVrefより低くなれば制御部7はピックアップ1がディスク100に向かって移動していると見なしてピックアップ1をディスク100から遠ざかるように移動させたり、移動させた後で停止させるためのアクチュエータ駆動信号をアクチュエータ2に出力する(605段階)。
 図7は本発明の他の実施例による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法を説明するフローチャートである。制御部7はレーザーダイオード15をオフさせたり、対物レンズ11から出射されたレーザービームがディスク100の記録面で反射されてフォトダイオード13に入射されない位置にピックアップ1を移動させた状態でプルイン信号の初期値を設定する(701段階)。初期値は、図3乃至図5を参照して前述したような多様な状況でプルイン信号のレベル変化を容易に検査できる数値に設定される。制御部7はレーザービームスポットがディスクの記録面に正確に結ばれるようにフォーカス制御を遂行する。すなわち、フォーカスプルインする(702段階)。フォーカスプルインされれば、フォトダイオードPD 13に集光される光量が最も多い状態になるので、この時に得られるプルイン信号は適切なDCレベルを有する信号となる。したがって、プルイン信号のレベルを検査すると現在フォーカスプルインが正しく遂行されているかの如何が確認できる。レーザービームスポットが正確にフォーカシングされている間にはプルイン信号のレベルは所定DCレベルを維持する。
 一方、制御部7はプルイン信号のレベルが所定臨界レベルVrefより低くなるかの如何を検査する(703段階)。プルイン信号のレベルが所定臨界レベルVrefより低くならないとフォーカス制御を行い続ける(704段階)。
 プルイン信号のレベルが所定臨界レベルVrefより低くなれば、そのレベルが所定臨界時間△t1以上持続されるかの如何を検査する(705段階)。プルイン信号のレベルが所定臨界レベルVrefより低くなったが、所定臨界時間△t1間持続されなければ、制御部7はピックアップ1がディスク100に向かって移動していないと見なして、制御部7は以前にアクチュエータ2に出力した駆動信号の平均値、すなわち駆動平均値をアクチュエータ2に出力する(706段階)。
 プルイン信号のレベルが所定臨界レベルVrefより低くなった状態が所定臨界時間△t1以上続けられれば制御部7はピックアップ1がディスク100に向かって移動していると見なして、ピックアップ1をディスク100から遠ざかるように移動させたり、移動した後で停止させるための駆動信号をアクチュエータ2に出力する(707段階)。
 図8及び図9は開口率0.7以上、波長500nm以下のレーザーダイオードが装着されたピックアップを具備した光ディスクシステムに基づいて本発明によって対物レンズによるディスク傷を防止するための制御方法を実行するために実測された信号を示す。
 図8を参照すれば、ピックアップ1がディスク100に近づいてから遠ざかるように、言い換えれば、ピックアップ1が上下移動するようにアクチュエータ2を駆動させるためのアクチュエータ駆動信号、フォーカスエラー信号及びプルイン信号を示す。これによると、フォーカス制御が進行される時、すなわち、フォーカスプルインが遂行される時にプルイン信号は所定DCレベルを維持していることが確認できる。
 図9を参照すれば、本発明によって対物レンズによるディスク傷を防止するための方法を実行した時に得られるアクチュエータ駆動信号、フォーカスエラー信号及びプルイン信号が分かる。プルイン信号が所定DCレベルを維持してから初期値に落ちて所定臨界時間△t1以上経過すると、アクチュエータ駆動信号は臨界時間△t1が経過された時点E以後でピックアップ1がディスク100から遠ざかる方向に所定DCレベルを維持する。それにより、ピックアップ1はディスク100から遠ざかる方向に移動した後、立ち止まるようになる。
 本発明は、ディスクから情報を記録/再生するためのディスクドライブ、記録装置、再生装置などを製造したり、販売する分野に直間接的に関連した産業分野に利用される。最近にはモバイルシステムにも採用されており、その利用分野が漸次拡大されている。
本発明の望ましい実施例による装置の概略図である。 図1のピックアップ1の詳細構造図である。 本発明による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法が遂行される一状況を説明するための参考図である。 本発明による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法が遂行される他の状況を説明するための参考図である。 本発明による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法が遂行されるさらに他の状況を説明するための参考図である。 本発明の一実施例による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例による、対物レンズによるディスク傷を防止するための方法を説明するフローチャートである。 開口率0.7以上、波長500nm以下のレーザーダイオードが装着されたピックアップを具備した光ディスクシステムに基づいて本発明によって対物レンズによるディスク傷を防止するための制御方法を実行するために実測された信号を示す波形図である。 開口率0.7以上、波長500nm以下のレーザーダイオードが装着されたピックアップを具備した光ディスクシステムに基づいて本発明によって対物レンズによるディスク傷を防止するための制御方法を実行するために実測された信号を示す波形図である。
符号の説明
1   ピックアップ
2   アクチュエータ
3   ドライブ
4   信号検出器
5   制御器
6   スピンドルモータ
7   制御部
11  対物レンズ
12  ビームスプリッタ
13  フォトダイオード(PD)
14  コリメートレンズ
15  レーザーダイオード(LD)
100 ディスク

Claims (18)

  1.  対物レンズによるディスク傷を防止するための方法において、
     (b)フォーカスプルインする段階と、
     (c)プルイン信号のレベルが所定臨界レベル未満で所定臨界時間以上続けられれば対物レンズがディスクから遠ざかるように制御する段階と、を含むことを特徴とする方法。
  2.  前記(c)段階の所定臨界時間は、前記ピックアップを駆動するアクチュエータが実質的な最大速度で移動する時、前記対物レンズが前記ディスクに着いてはならない時間に設定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3.  前記(c)段階は、
     前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータにDC信号を加えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4.  前記(c)段階は、
     前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータにDC信号を加えて前記アクチュエータを停止させることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5.  前記プルイン信号はフォトダイオードの複数の分割受光部に集光された信号の和信号であるか、前記和信号にローパスフィルタを通過させた信号であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6.  対物レンズによるディスク傷を防止するための方法において、
     (a)プルイン信号を初期化する段階と、
     (b)フォーカスプルインする段階と、
     (c1)プルイン信号のレベルを検査する段階と、
     (c2)前記プルイン信号のレベルが所定臨界レベル以下に低くなれば、その持続時間を検査する段階と、
     (c3)前記持続時間が所定臨界時間以上続けられれば、前記対物レンズが装着されたピックアップをディスクから遠ざかるように制御する段階と、を含むことを特徴とする方法。
  7.  (c4)前記持続時間が所定臨界時間以上持続されなければ、前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するためのアクチュエータをそのまま放置する段階をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8.  (c5)前記持続時間が所定臨界時間以上持続されなければ前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータに以前に提供された駆動信号の平均値を出力する段階をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
  9.  前記(a)段階は、
     プルイン信号はフォーカスプルイン時、持続される所定のDCレベルを容易に検出できるように前記DCレベルより低いレベルに初期化する段階を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
  10.  前記(c2)段階の所定臨界値は前記ピックアップを駆動するアクチュエータが実質的な最大速度で移動する時、前記対物レンズが前記ディスクに着いてはならない時間に設定されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  11.  前記(c3)段階は、
     前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータにDC信号を加えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  12.  前記(c3)段階は、
     前記対物レンズが装着されたピックアップを駆動するアクチュエータにDC信号を加えて前記アクチュエータを停止させることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  13.  前記プルイン信号はフォトダイオードの複数の分割受光部に集光された信号の和信号であるか、前記和信号にローパスフィルタを通過させた信号であることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  14.  対物レンズによるディスク傷を防止するための装置において、
     前記対物レンズが装着されたピックアップと、
     前記ピックアップを駆動するアクチュエータと、
     前記ピックアップからプルイン信号を検出する信号検出器と、
     前記信号検出器によって検出されたプルイン信号のレベルが所定臨界レベル未満で所定臨界時間以上続けられれば、前記対物レンズがディスクから遠ざかるように前記アクチュエータを制御する制御部と、を含むことを特徴とする装置。
  15.  前記臨界時間は前記アクチュエータが実質的な最大速度で移動する時、前記対物レンズが前記ディスクに着いてはならない時間に設定されることを特徴とする請求項14に記載の装置。
  16.  前記制御部は、
     前記アクチュエータにDC信号を加えることを特徴とする請求項14に記載の装置。
  17.  前記制御部は、
     前記アクチュエータにDC信号を加えて前記アクチュエータを停止させることを特徴とする請求項14に記載の装置。
  18.  前記プルイン信号は前記ピックアップに装着されたフォトダイオードの複数の分割受光部に集光された信号の和信号であるか、前記和信号をローパスフィルタに通過させた信号であることを特徴とする請求項14に記載の装置。
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