KR0135864B1 - 광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법 - Google Patents

Abstract

트랙횡단신호를 검출하기 위한 구조가 개선된 광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법이 개시되어 있다. 이 개시된 장치는 광원과; 광원에서 조사된 광빔을 두 광빔으로 분기시키는 한 싸의 하프미러와; 대략 원형의 광스폿이 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와; 대물렌즈에 이웃되게 배치되며, 입사광빔을 집속시켜 광디스크에 기록되는 인접한 단위정보의 최대 간격 보다 긴 광초선이 광디스크에 맺히도록 하는 검출렌즈와; 광초선의 위치에서 반사되는 광빔을 수광하여 트랙횡단신호를 검출하는 광검출수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 한다. 한편, 개시된 트랙횡단신호 검출방법은 광디스크상의 트랙방향으로는 굴절률이 작고 트랙횡단방향으로는 굴절률이 큰 렌즈요소로 광디스크에 인접한 피트의 최대간격보다 긴 광초선을 집속케하며, 그로부터 반사된 광빔을 검출하여 트랙횡단신호를 검출하게 하는 것이다. 따라서, 트랙횡단시 트랙 카운트 에러가 없고, 고속으로 정보탐색을 할 수 있도록 한다.

Description

광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법

제1도는 종래 트랙횡단검출신호의 에러를 설명하기 위하여 콤팩트 디스크 상의 광스폿의 추종 상태를 나타낸 개요 평면도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업의 광학적 구성 및 그 제어회로계통을 나타낸 도면.

제3도는 본 발명에 의하여 광디스크 상의 광스폿의 추종 상태를 나타낸 개요 평면도.

제4도는 제2도에 나타난 제어회로계통의 각부에 나타나는 신호의 파형도로서,

(가)는 연산증폭기의 입력단에 나타나는 신호를,

(나)는 그 연산증폭기의 출력단에 나타나는 신호를 각각 보인 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1'... 광디스크2, 2'... 트랙

3, 3'... 피트4, 4'... 광스폿

5, 5'... 미러면6... 광픽업

7... 광원8... 대물렌즈

11... 검출렌즈12... 광검출기

14... 조송모터15... 캐리지

17... 연산증폭기18... 카운터

본 발명은 광디스크에 빔을 주사하고 그로부터 반사하는 빔을 검출하여 정보를 광학적으로 기록 및/또는 재생하는 광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법에 관한 것으로서, 특히 정보의 탐색(seek)을 위하여 이송되는 동안 목표 트랙까지의 정확한 트랙수를 카운트하기 위한 광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법에 관한 것이다.

광디스크 드라이브에 있어서, 광픽업은 일반적으로 디스크의 원하는 위치에 빔을 주사할 수 있도록 즉, 원하는 위치의 정보를 탐색할 수 있도록, 조송기구의 캐리지에 탑재되어 비교적 빠른 속도로 디스크의 반경범위를 이동할 수 있게 설치된다. 또한 광픽업은 현재 위치의 디스크 트랙에 탐색하고자 하는 목표트랙을 접근하기 위하여 이송되는 동안, 디스크의 반사빔으로부터 현재의 트랙횡단신호를 검출하여 그 조송기구의 제어계에 보낸다. 그리고 제어계는 그 트랙횡단신호를 카운트하고 목표트랙까지의 트랙 수와 비교하여 그 목표트랙에서 광픽업이 정지할 수 있도록 조송기구를 제어한다.

이와 같은 정보탐색시의 조송모터제어를 위하여 종래의 트랙횡단신호 검출과정을 설명하면 다음과 같다.

콤팩트 디스크를 예로 들면, 제1도에 나타낸 바와 같이, 동심원 또는 나선상의 트랙(2)을 따라 길고 짧은 무수한 피트(3)들이 배열되어 있고, 미도시된 광픽업의 대물렌즈에 의하여 집소된 광스폿(3)이 주사된다. 광스폿(4)이 어느 한 피트(3)에 맺혔을 때 그 반사빔에는 광량의 변화가 생기고, 그 이외의 미러면(5)에서는 광량의 변화가 거의 생기지 않는다. 따라서 트랙횡단신호는 광스폿(4)이 트랙을 지날 때 한 피트의 적어도 일부를 스쳐야만 그 검출이 가능한 것이다. 그런데 문제는 트랙에 배열되어 있는 피느(3)들의 간격(d)이 일정하지 않고 일부는 광스폿(4)의 직경보다 넓은 간격(d')이 존재하는 점에 있다. 즉, 광스폿(4)이 넓은 간격(d')의 미러면(5)을 그대로 통과할 경우에 트랙횡단신호의 검출이 불가한 것이다. 이것에 의하여 종래에는 정보탐색동작의 에러가 종종 발생하는 문제점이 있다.

한편, 트랙횡단신호의 정확한 검출을 행하기 위하여는 피트의 최대간격과 콤팩트 디스크의 회전속도를 감안하여 조송모터의 이송속도를 적절히 늦춰야 하는데, 그렇게 할 경우 탐색시간이 길어지는 문제가 발생되며, 바꿔 말하면 고속 탐색 실현에 그만큼 제약이 따르게 된다.

따라서 본 발명은, 에러 없이 정보탐색을 행할 수 있고 또 정보의 고속탐색을 실현하기 위하여, 광픽업 조송모터의 이송속도와 무관하게 트랙횡단신호를 빠짐없이 검출하기 위한 광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법을 제공함에 제1 및 제2 목적이 있다.

상기한 제1목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광픽업은, 광원과 ; 상기 광원에서 조사된 광빔을 두 광빔으로 분기시키고, 이 분기된 광빔 각각이 광디스크에 수직한 방향으로 진행되도록 상호 나란하게 배치된 한쌍의 하프미러와 ; 상기 한 쌍의 하프미러 각각에서 분기된 두 광빔 중 어느 한 광빔을 집속시켜 대략 원형의 광스폿이 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와 ; 상기 대물렌즈에 이웃되게 배치되며, 상기 하프미러에서 분기된 다른 한 광빔을 집속시켜 광디스크에 기록되는 인접한 단위정보의 최대 간격 보다 긴 광초선(光焦線)이 광디스크에 맺히도록 하는 검출렌즈와 ; 상기 광초선의 위치에서 반사되는 광빔을 수광하여 트랙횡단신호를 검출하는 광검출기;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 제2목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광원으로부터 광디스크에 광빔을 주사하고 그로부터 반사하는 광빔을 광검출기로 검지하여 트랙횡단신호를 검출하기 위한 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법에 있어서,

상기 광원으로부터 주사되는 광빔을 분리시키는 단계와; 분리된 광빔 중 어느 한 광빔을 접속시켜 대략 원형의 광빔이 광디스크에 맺히도록 하는 단계와; 분리된 광빔 중 다른 한 광빔을 집속시켜 광디스크에 기록되는 인접한 단위정보의 최대 간격 보다 긴 광초선이 광디스크에 맺히도록 하는 단계와; 상기 광초선의 위치에서 반사되는 광빔으로부터 트랙횡단신호를 검출하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 따른 광픽업 및 이 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법에 의하면, 정보탐색을 위하여 광픽업을 이송시키면, 상기 광디스크에 맺히는 광초선의 위치도 그 이송방향과 같은 방향으로 이동 조사되어 목표트랙까지의 트랙을 횡단하게 된다. 광초선은 상기한 바와 같이 트랙에 배열되어 있는 인접한 단위정보의 최대간격 보다 길므로, 트랙 횡단시 광초선의 적오도 일부는 반드시 트랙에 있는 한 피트의 적어도 일부를 스치게 된다. 그리하여 트랙횡단시의 반사하는 광빔에는 광량의 변화가 생기고, 그 반사하는 광빔을 검지하는 광검출기에는 트랙횡단신호가 검출된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 정보탐색 기능의 수행에 에러가 발생하는 일이 없으며, 또한 광픽업 조송모터의 이송속도를 얼마든지 빠르게 할 수 있어 확실하고 고속의 정보탐색을 수행할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업의 트랙횡단신호 검출장치의 광학적 구성 및 그 제어회로계통을 나타낸 도면이다. 광픽업(6)은 광빔을 발생시키는 광원(7), 그 광빔을 광디스크(1')에 집속 조사하는 대물렌즈(8), 입사빔과 반사빔을 분리하는 하프미러(9), 및 반사빔을 검출하는 광검출기(10)를 포함한다. 또한 상기 대물렌즈(8)와 나란히 설치된 트랙횡단신호용 검출렌즈(11)와, 상기 검출렌즈(11)를 통해 광디스크(1')에서 반사된 광빔으로부터 트랙횡단신호를 검출하는 광검출수단, 및 광원(7)으로부터 하프미러(9)를 투과하는 광빔을 그 검출렌즈(11)로 반사시키는 동시에 광디스크(1')로부터 반사되어 그 검출렌즈(11)를 경유하여 되돌아오는 반사빔을 직진시키는 하프미러(13)를 구비한다.

이와 같은 광픽업(6)은 정보의 탐색을 위하여 조송모터(14)에 의하여 이송되는 캐리지(15)에 탑재된다. 그 캐리지(15)의 이송방향은 광디스크(1') 트랙방향과 직교하는 방향이다. 그리고 상기 대물렌즈(8) 및 집속렌즈(11)에 의하여 광디스크(1')에 각각 맺히게 되는 두개의 광스폿(4)(4')는 그 광디스크(1')의 트랙선 상에 일치한다. 여기서 검출렌즈(11)는 예컨대 원통형 렌즈와 같은 비점수차(非點收差)렌즈의 일종으로서, 그로 입사되는 광빔에 대한 트랙방향의 굴절률은 비교적 작고 트랙횡단방향으로는 비교적 큰 것이다. 따라서 그 검출렌즈(11)는 광초선(光焦線) 형태의 광스폿(4')을 광디스크(1')에 형성하는 것이다. 그광스폿(4')을 광디스크(1') 형성하는 것이다. 그 광스폿(4')의 트레이스 상태 등 자세한 내용은 후술한다.

한편, 상기 광검출수단은 상기 검출렌즈(11)를 경우하여 상기 광디스크(1')에서 반사된 광빔을 수광하는 광검출기(12)와, 상기 광검출기(12)에서 출력된 신호를 증폭하는 전치증폭기(16)와 상기 전치증폭기(16)에서 출력된 신호와 입력된 기준신호를 비교하는 연산증폭기(17)와, 트랙횡단시 피트(제3도의 3, 3')에서 반사된 신호와 미러면(5')에서 반사된 신호 차이에 의한 펄스 파형을 계수하는 카운터(18) 및 트랙카운트 정보를 해독하는 마이크로 컴퓨터(18)를 포함한다.

상기 광픽업(6)의 조송모터(4)는 그 제어용인 모터구동회로(20)를 통해 상기 마이크로 컴퓨터(19)와 연결되어, 구동 제어된다.

상기한 바와 같은 광픽업(6)의 대물렌즈(8) 및 검출렌즈(11) 각각에 의하여 광디스크(1')에 맺히는 광스폿(4)(4')의 트레이스 상태는 제3도와 같다. 제3도에서 참조번호 2는 현재의 재생 중에 있는 재생트랙을, 참조번호2'는 정보 탐색시의 목표트랙을 가리킨다. 도면에는 설명의 편의상 현재의 트랙(2)과 목표트랙(2')사이의 다른 한 트랙 내에 최대 간격(d)로 인접한 2개의 피트(3)(3')가 있다고 하고 그 사이를 광스폿(4')이 횡단한다고 가정한다. 그 횡단방향을 화살표 B로 표시하였다.

처음 재생시에는 제2도의 대물렌즈(8)에 의한 광스폿(4)과 트랙횡단신호용 검출렌즈(11)에 의한 광스폿(4')이 재생트랙(2) 전후로 맺힌 상태로 트레이스 된다. 어느 시점에서 정보탐색이 개시되면, 모터구동회로(20)에 의하여 조송모터(14)가 작동 개시되고, 캐리지(15)와 함께 광픽업(6)이 이송하게 된다. 이때 광디스크(1') 상의 광스폿(4')은 제3도의 화살표 A방향으로 이동하게 된다. 또한 대물렌즈(8)에 의한 광스폿(4)도 그와 병행하여 이동한다. 이동 중 광스폿(4')이 인접한 어느 2개의 트랙 사이를 지날 때는 광디스크(1')의 미러면(5')에서 전량 반사되고 한 트랙을 횡단하는 순간에는 그 트랙 내에 있는 피트에 의하여 광량이 감소한 상태로 반사하게 된다. 특히 그 광스폿(4')이 최대간격(d)으로 인접하는 2개의 피트(3)(3') 사이를 지날 때에도 집속렌즈에 의해 집속된 광스폿(4')의 길이(L)가 그 최대간격(d) 보다 크므로(L d), 트랙횡단시에는 반드시 그 광량의 변화가 생긴다. 따라서 광검출기(12)에서는 트랙을 횡단할 때마다 그 트랙횡단을 알리는 정보를 판독할 수 있는 비교적 큰 진폭의 신호를 출력하게 된다.

이러한 신호가 전치증폭기(16)를 통하여 연산증폭기(17)에 입력되면, 기준신호와 비교 출력되어 소정의 트랙횡단신호가 추출되어 카운터(18)에 입력된다. 그러면 카운터(18)는 그 트랙횡단신호를 카운트하여 마이크로 컴퓨터(20)로 그 정보를 보내고, 마이크로 컴퓨터(19)는 미리 기억된 제3도의 목표트랙(2')까지의 트랙수가 입력될 때까지 기다렸다가 그 목표트랙에 이를 때에 모터구동회로(20)가 조송모터(14)를 정지시키도록 시스템을 제어하는 것이다. 카운터(18)는 다음의 정보탐색이 개시될 때 마이크로 컴퓨터(19)에 의하여 리셋된다.

제4도의 (가)와 (나)는 상기 연산증폭기(17)의 입출력단에 나타나는 신호의 파형을 보인다. (가)에서 구간 T1 및 T3은 제3도의 광스폿(4')이 재생트랙(2)과 탐색 종료후의 목표트랙(2')을 트레이스하는 상태에서 검출되는 신호이며, 구간 T2가 트랙을 횡단하는 상태에서 검출되는 신호이다. 구간 T2에서의 첨두값은 제3도의 트랙과 트랙 사이의 미러면(5')을 지날 때 나타나는 값이다. 기준신호는 그 첨두값보다는 작은 값으로 된다. 제2도의 연산증폭기(17) 출력단에는 그 기준신호 값보다 클 때 하이(high)로, 작을 때 로우(low)로 되어 제4도의 (나)와 같은 펄스 파형이 출력되는 것이다. 이와 같은 펄스 파형의 신호가 카운터(18)에 입력된다. 따라서 그 카운터(18)는 그 펄스의 진동수(N=1,2,3,...)를 계수하여 그 트랙횡단 수의 정보를 마이크로 컴퓨터(19)에 전송하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 소정의 검출렌트로서 소정의 광초선 상의 광스폿을 집속 주사하는 것으로서, 정보탐색시의 트랙횡단신호를 빠짐없이 검출할 수 있게 하는 발명으로서, 에러 없는 정보탐색을 가능하게 함음 물론, 광픽업 조송모터의 이송속도에 구애받지 않고 트랙횡단신호의 정확한 검출을 하게 하여, 그 조송모터의 이송속도를 최대한 높여 획기적인 고속탐색을 가능하게 하는 지극히 효과적인 발명이다.

Claims (4)

1. 광원으로부터 광디스크에 광빔을 주사하고 그로부터 반사하는 광빔을 광검출기로 검지하여 트랙횡단신호를 검출하기 위한 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법에 있어서,

   상기 광원으로부터 주사되는 광빔을 분리시켜 서로 다른 광경로로 광디스크에 입사되도록 하는 단계와;

   분리된 광빔 중 어느 한 광빔을 집속시켜 대략 원형의 광빔이 광디스크에 맺히도록 하는 단계와;

   분리된 광빔 중 다른 한 광빔을 집속시켜 광디스크에 기록되는 인접한 단위정보의 최대 간격(d) 보다 긴 길이(L)의 광초선이 광디스크에 맺히도록 하는 단계와;

   상기 광초선의 위치에서 반사되는 광빔을 수광 및 광전변환하고 각 트랙 수를 카운터하여 트랙횡단신호를 검출하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 트랙횡단신호 검출단계는,

   상기 광디스크의 각 트랙간 횡단시 광디스크에 맺히는 광초선 위치에서 반사된 광을 수광하고 이를 광전변환하는 단계와;

   트랙횡단시 각 트랙의 피트에서 반사된 신호와, 트랙과 트랙 사이의 미러면에서 반사된 신호 차이에 의한 펄스파형과 입력된 기준신호를 비교하여 트랙 수를 카운터하는단계와;

   트랙카운트 정보를 해독하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업의 트랙횡단신호 검출방법.
3. 광원과;

   상기 광원에서 조사된 광빔을 두 광빔으로 분기시키고, 이 분기된 광빔 각각이 광디스크에 수직한 방향으로 진행되도록 상호 나란하게 배치된 한 쌍의 하프미러와;

   상기 한 쌍의 하프미러 각각에서 분기된 두 광빔 중 어느 한 광빔을 집속시켜 대략 원형의 광스폿이 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와;

   상기 대물렌즈에 이웃되게 배치되며, 상기 하프미러에서 분기된 다른 한 광빔을 집속시켜 광디스크에 기록되는 인접한 단위정보의 최대 간격 보다 긴 광초선이 광디스크에 맺히도록 하는 검출렌즈와 ;

   상기 광초선의 위치에서 반사되는 광빔을 수광하여 트랙횡단신호를 검출하는 광검출수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
4. 제3항에 있어서, 상기 광검출수단은,

   상기 광디스크에서 반사되고 상기 검출렌즈를 경유하여 입사된 광을 수광하는 광검출기와;

   상기 광검출기에서 출력된 신호를 증폭하는 전치증폭기와; 상기 전치증폭기에서 출력된 신호와 입력된 기준신호를 비교하는 연산증폭기와; 트랙횡단시 피트에서 반사된 신호와 미러면에서 반사된 신호 차이에 의한 펄스 파형을 계수하는 카운터와; 트랙카운트 정보를 해독하는 마이크로 컴퓨터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업.