KR0175653B1 - 광 디스크의 시크 및 트레킹 장치 - Google Patents

광 디스크의 시크 및 트레킹 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래 시크 장치에서는 소형의 미세 작동기에 위치 센서를 설치하는 것이 매우 곤란하고, 또한 위치 센서를 설치하는 것에 의해 광학 헤드를 고가의 것으로 사용해야 하며 아울러 미세 작동기의 응답 특성을 악화시킨다는 문제점이 있어 이를 해결하기 위한 시크 및 트래킹 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 광 디스크의 시크 및 트래킹 장치는 광학 헤드의 트래킹 에러를 검출하는 분할 검출기가 미러면을 검출했을 때의 신호로부터 미세 작동기의 편위정보를 검출하고, 시크 동작간에만 이 편위 정보를 미세 작동기의 구동 회로에 귀환하도록 선택적으로 이용하는 것에 의해, 대물렌즈의 진동을 억압하도록 구성한 것이다.

Description

광 디스크이 시크 및 트래킹 장치
제1도는 본 발명의 시크(seek) 및 트래킹 장치의 일예를 도시하는 블록도.
제2a도는 광 디스크의 평면도.
제2b도는 프리그루브(pregrooves)가 형성되어 있는 광 디스크 트랙의확대도.
제2c도는 서보 영역이 샘플 피트(sample pits)로 되어 있는 트랙의 확대도.
제3도는 광학 헤드의 시크 및 트래킹 장치의 설명도.
제4도는 대물렌즈의 편위를 검출하는 위치 센서(position sensor)의 개요도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 :코스 작동기(coarse actuator) 11 : 미세 작동기(fine actuator)
11A : 대물렌즈 11B : 트래킹 코일
11C : 포커스 코일(focus coil) 10D : 구동 코일
10E : 2분할 검출기 15 : 샘플링 회로
16 : 스폿 위치 검출부
[산업상의 이용분야]
본 발명은 기록 트랙이 샘플 피트, 또는 프리그루브(pregrooves)에 의해서 연속적으로 포맷되어 있는 광 디스크에, 정보를 기록하고, 또는 재생할 때 유용한 광 디스크의 시크(seek) 및 트래킹 장치에 관한 것이다.
[발명의 개요]
본 발명의 광 디스크의 시크 및 트래킹 장치는 예컨대, 샘플 피트, 또는 프리그루브가 설치되어 있는 기록 가능한 광 디스크의 미러면의 반사광을 2분할 검출기로 검출하여 트래킹 서보를 적용하는 광학 헤드에 있어서, 소망의 트랙을 시크할 때는 상기 광 디스크의 미러면의 반사광으로부터 미세 작동기의 편위를 검출하고, 이 작동기의 위치 신호를 시크중에 피드백하도록 구성함으로써, 시크 동작이 안정적으로 행해지도록 함과 함께, 상기 미러면에서 얻어지는 반사광으로부터 검출한 저역 주파수 성분의 신호를 코스(coarse) 작동기에 공급하는 것에 의해, 항상 2분할 검출기의 광축이 대물렌즈의 광축과 일치하도록 한 것이다.
[종래의 기술]
디스크 표면에, 광에 감응해서 반사율이 변화하도록 광 감응매체의 층을 설치한 재기록 가능한 광 디스크에는, 샘플 피트나, 와권형의 프리그루브에 의해서 기록 트랙이 형성되어 있는 것이 있다.
제2a도와, 제2b도, 및 제2c도는 그와 같은 재기록형의 광 디스크의 평면과, 기록 트랙의 확대 도면을 도시한 것으로, 광 디스크 D는 반경방향으로 분할된 n개의 섹터(H1내지 Hn)에 의해 데이터 영역(D.A)이 형성되어 있다.
각 섹터(H1내지 Hn)의 트랙은, 프리그루브의 경우에는, 제2b도에 도시한 바와같이 프리그루브(G)에 의해 구획되어 있고, 트랙의 선두 부분에는, 예컨대, 엠보스 가공(emboss process) 등에 의해서 프리포맷 되어 있는 어드레스 데이터(51바이트)의 영역(ADD.A)이 형성되어 있다.
이 어드레스 데이터의 영역(ADD.A)의 뒤에는 아무것도 기록되어 있지 않은 전반사면이 있으며, 이 전반사면(이하, 미러면이라 한다)의 영역(M.A)의 뒤에 실제로 데이터를 기록하고, 또는 판독할 수 있는 데이터 영역(D.A)이 설치되어 있다.
또한, 샘플 피트로 트랙을 형성한 것은 제2c도에 도시한 바와같이, 2개의 워블링 피트(wobbling pits)(P1, P2)와 클럭 피트(P3)가 프리포맷되어 있고, 워블링 피트(P2)와 클럭 피트(P3)간에는 미러면(M·A)이 형성되어 있다.
광 디스크 기록 재생 장치는 샘플 피트의 영역(SSA·A) 및 어드레스 데이터 영역(ADD·A)에서는 항상 판독 모드가 되도록 제어되며, 데이터 영역(D·A)에서는 기록 모드에 의해 데이터가 기록되며, 판독 모드에 의해 데이터가 판독되도록 레이저 광의 파워가 제어된다.
광학 헤드로부터 조사된 레이저 스폿(S)은 샘플링된 워블링 피드(P1, P2) 또는 프리그루브(G)로부터의 반사광을 검출하는 것에 의해서 트래킹 서보가 적용되고 있고, 통상의 기록 재생시에는 항상 트랙의 중앙을 레이저 스폿(S)이 통과하도록 제어되어 있다.
미러면(M·A)은 통상 레이저 스폿의 파워 및 포커스 상태를 검출하기 위해 설치되어 있으며, 이 미러면에 조사된 레이저 광의 반사광을 검출함으로써, 최적의 포커스 서보를 적용할 수 있고 동시에 판독, 기록 또는 소거시에는 유효한 레이저 파워의 레벨을 설정할 수 있다.
이와 같은 광 디스크(D)에 대해서 레이저 광을 조사하는 광학 헤드는, 통상 포커스 서보, 및 트래킹 서보를 적용하기 위한 2축 작동기(미세 작동기)와, 이 미세 작동기를 디스크의 반경 방향으로 이동하는 선형 모터(코스 작동기)에 의해 구성되어 있다.
또한, 디스크면으로부터의 반사광을 검출하기 위해, 2분할된 수광면을 갖는 2분할 검출기가 채용되고, 잘 알려져 있는 바와 같이 2분할 검출기에 결상(結像)되는 광 디스크 면으로부터의 파 필드상을 푸시풀법(push-pull method)으로 연산하는 것에 의해, 트래킹 에러 신호를 검출할 수 있도록 구성되어 있다.
상기와 같은 광학 헤드에 의해서 광 디스크의 소망의 트랙을 시크할 때는, 일반적으로 코스 작동기에 대해서 점프 신호를 공급하고, 광 디스크의 내주 또는 외주 방향으로 광학 헤드를 고속으로 이동하고, 목표의 트랙에 레이저 빔을 조사해서, 그 점으로부터 데이터의 판독, 또는 기록을 행한다.
제3도는 그와같은 시크 동작을 행할 때의 구동회로의 개요를 도시한 것으로, (1)은 미세 작동기(2)의 구동앰프, (3)은 코스 작동기(4)의 구동앰프를 나타내고 있다.
통상의 기록재생시에는 트래킹 에러 신호(TE)가 스위치(S1)의 접점 a으로부터 구동앰프(1)를 거쳐서 미세 작동기(2)의 트래킹 코일에 공급되며, 동시에 트래킹 에러 신호(TE)의 적분 전압이 스위치(S2)의 접점 a를 거쳐서 코스 작동기(4)에 공급된다.
[발명이 해결하려는 문제점]
광학 헤드를 목표의 트랙으로 이동시키는 시크 동작에서는 스위치(S2)를 전환하고, 그 접점 b에서 고속으로 코스 작동기를 목표 트랙으로 이동하는 시크 전압(Sv)을 공급한다.
이 시크 전압(Sv)은 시크 속도를 고속으로 하기 위해, 가속 전압과 감속 전압으로 구성되어 있으며, 광학 헤드가 목표 트랙상에서 정지하도록 구동 파형으로 되어 있으나, 일반적으로, 미세 작동기(2)는 그 대물렌즈가 요동 가능하게 지지되어 있기 때문에, 코스 작동기(4)가 고속으로 이동하면, 미세 작동기의 공진 주파수로 심하게 요동하고, 목표 트랙의 위, 또는 그 근처에서 즉시 트래킹 서보를 적용하는 것이 곤란해 진다.
그래서, 예컨대, 제4도에 도시한 바와같이, 대물렌즈(L)를 구동하는 작동기(A)에 대해 광원(S)으로부터 광(P1)을 조사하고, 그 반사광(P2, P3)을 검출기(D1, D2)에 의해서 검출하는 것에 의해, 대물렌즈(L)의 트래킹 방향의 위치를 검출하는 위치 센서(5)를 설치하고, 시크 동작중은 스위치(S)을 전환하여 접점 b에서 대물렌즈의 위치 신호를 계수 회로(6)를 통해 피드백하고, 대물렌즈의 진동을 억압하는 것이 고려되고 있다.
그러나, 이와 같은 시크 장치에서는 소형의 미세 작동기에 위치 센서(5)를 설치하는 것이 매우 곤란하고, 또한 위치 센서(5)를 설치하는 것에 의해 광학 헤드를 고가의 것으로 사용해야 하고 아울러 미세 작동기의 응답 특성을 악화시킨다는 문제점이 있다.
[문제점을 해결하기 위한 수단]
본 발명은 이와같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 광학 헤드의 트래킹 에러를 검출하는 분할 검출기가 미러면을 검출했을 때의 신호로부터 미세 작동기의 편위 정보를 검출하고, 시트 동작중은 이 편위 정보를 미세 작동기의 구동 회로에 귀환하도록 하는 것에 의해, 대물렌즈의 진동을 억압하도록 구성한 것이다.
[작용]
트래킹 에러 신호를 검출하기 위해서 2분할 검출기를 채용한 광학 헤드는 레이저 광이 광 디스크의 미러면에 조사되었을 때, 미세 작동기의 편위 상태를 검출할 수 있으므로, 이 편위정보를 유효하게 검출하여 미세 작동기에 귀환하게 함으로써 시크 동작 종료후의 정정(整正) 시간을 단축하는 것이 가능하게 되고, 결과적으로 시크 동작을 빠르게 할 수 있다.
[실시예]
제1도는 본 발명의 광 디스크의 시크 장치의 블록도를 도시한 것으로, (10)은 광학 헤드를 구성하고 있는 거친 작동기, (11)은 거친 작동기(10)의 위에 탑재되어 있는 미세 작동기이다.
거친 작동기(10)에는 레이저 발광원(10A), 렌즈(10B), 빔 스플리터(beam splitter)(10C), 및 선형 모터의 구동 코일(10D)이 포함되어 있고, 또한 반사광을 검출하는 2분할 검출기(10E)가 설치되어 있다. 또한, 미세 작동기(11)에는 대물렌즈(11A)가 있으며, 이 대물렌즈(11A)는 트래킹 코일(11B), 및 포커스 코일(11C)에 의해서 상하, 및 좌우 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.
2개의 수평면(A,B)를 갖는 2분할 검출기(11E)의 출력은 RF 신호처리 블록(12)에 공급되며, 이 RF 신호처리 블록(12)에서, 광 디스크(D)의 데이터를 판독하고, 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호를 검출한다.
트래킹 에러 신호는 수광면(A,B)의 광량을 감산하는 것에 의해 간단하게 얻을 수 있다. 또한, 샘플 피트를 설치한 광 디스크에서는 워블링 피트(P1, P2)를 샘플링하고, 그 샘플링 값을 감산하는 것으로 얻어진다.
(13)은 데이터 처리 블록을 도시하며, 광 디스크(D)의 어드레스 데이터를 검출하고 데이터 판독을 행함과 함께, 이 어드레스 데이터에 의해서 현재, 광학 헤드가 대치(對峙)하고 있는 트랙 위치를 검출하고, 또한, 각종의 제어 신호(S1, S2, S3, S4)를 출력한다. 트래킹 에러 신호(TE)는 위상 보상회로(14) 및 미분회로를 통해서 스위치(SW1)의 접점 a에서 트래킹 구동 앰프(19A)에 공급되며 트래킹 서보를 적용하고 있다.
또한, RF 신호는 샘플링 회로(15)에 공급되며, 이 샘플링 회로(15)에서 광 디스크 D의 미러면에서의 반사광을 검출하고 있다.
이 미러면의 검출광은 제1, 및 제2로우 패스 필터(16A) 및 (16B)와 감산회로(16C)를 구비하고 있는 스폿 위치 검출부(16)에 공급되고, 이 스폿 위치 검출부(16)의 출력은 한쪽에서는 반전 계수회로(17)를 통해서 상기 스위치(SW2)의 접점 b에 공급되며, 다른쪽에서는 위상 보상기(18)를 거쳐서, 스위치(SW2)의 접점 a에 공급되고 있다.
스위치(SW2)의 출력은 코스 작동기의 구동 앰프(19B)를 거쳐서, 선형 모터의 구동 코일(10D)에 공급된다.
통상의 기록재생모드에서는 스위치(SW1)의 접점 a에서 공급되는 트래킹 에러 신호에 의해서 미세 작동기의 트래킹 제어가 행해진다.
또한, 본 발명의 경우는 레이저 스폿이 광 디스크의 미러면을 통과했을 때의 검출광을 샘플링 회로(15)에 의해 검출하고, 스폿 위치 검출부(16)에 의해서 대물렌즈의 편위, 즉, 미세 작동기의 편위가 검출되며, 그 정보가 스위치(SW2)의 접점 a에서 코스 작동기를 구동하는 선형 모터의 구동 코일에 공급된다.
그런데, 미세 작동기(11)와 거친 작동기(10)의 위치가 트래킹 서보를 적용하고 있을 때, 또는 시크 동작시에 상대적으로 어긋나면, 레이저 발광원(10A)과 대물렌즈(11A)의 광축에 어긋남이 생기며, 잘 알려져 있듯이 이 어긋남에 의해 2분할 디스크에 결상되어 있는 상이 좌우에서 불균형이 된다.
따라서, 통상의 기록 재생시에, 레이저 광이 미러면을 조사하고 있는 타이밍에서, 2분할 검출기(10E)에서 반사광을 검출하면, 코스 작동기에 대한 대물렌즈의 편위를 검출할 수 있으므로, 이 편위량을 코스 작동기(10)의 선형 모터로 귀환하는 것에 의해 코스 작동기의 트래킹도 행할 수 있다.
이 경우, 광 디스크의 회전 주기보다 긴 시정수로 구성되어 있는 제1로우 패스 필터(16A)에서 광 디스크의 스큐(skew) 성분을 검출하고, 비교적 짧은 시정수로 구성되어 있는 제2로우 패스 필터(16B)에 의해서 대물렌즈의 편위를 검출하고 있으므로, 감산 회로(16C)로부터는 스큐의 영향을 제거한 코스 작동기의 트래킹 신호가 얻어진다.
다음에, 광학 헤드를 시크할때의 동작을 설명한다.
스위치(SW2)를 접점 b로 전환하고, 시크 전압(Sv)을 공급하여 선형 모터를 가속하고, 소망의 트랙에 고속으로 이동시킨다.
이 경우는 상술한 바와같이, 코스 작동기(10)는 시크 동작의 개시와 동시에 속도(V)가 상승하고, 중간점부터 감속되어 목표 트랙상에서 속도가 거의 0이 되도록 제어된다.
어드레스 데이터, 또는 샘플 피트는 광 디스크의 반경방향에 방사상으로 형성되어 있으므로, 광학 헤드의 이동 속도가 낮을 때에는, 어드레스 영역 또는 서보 영역을 검출할 수 있다.
시크 동작중에 데이터 처리 블록(13)은 어드레스 영역, 또는 서보 영역이 어느정도 판독될 때는 제어 신호(S4)를 공급하여 스위치(SW1)의 접점 b를 선택한다.
한편, 샘플링 회로(15)는 광 디스크의 미러면의 반사광을 검출하고, 스폿 위치 검출부(16)에 공급하고 있다.
스폿 위치 검출부(16)는 예컨대 비교적 짧은 시정수(τ1)을 가지는 로우 패스 필터(16B)에 의해서, 이동에 따르는 대물렌즈의 진동 성분을 검출하고, 또한, 비교적 긴 시정수(τ2)를 가지는 로우 패스 필터(16A)에 의해서, 디스크의 스큐 성분을 검출하고 있다.
그리고, 시크중에서 신호(S3)에 의해서 스큐 성분을 홀드하고, 감산회로(16C)에 의해서 출력되는 진동 성분의 신호를, 반전 계수 회로(17)를 통해서 미세 작동기의 트래킹 코일에 공급하고 있다.
따라서, 광학 헤드를 고속으로 이동하여 시크할 때, 대물렌즈가 격심하게 요동하는 경우에도 미러면을 샘플링할 수 있을 때는, 즉, 시크 동작의 개시점 및 종료 시점 부근에서는 이 진동 신호 성분이 미세 작동기의 트래킹 코일에 피드백 되며, 대물렌즈의 진동을 억압할 수 있다.
광학 헤드의 이동 속도가 높을 때는, 어드레스 영역 또는 서보 영역이 정확하게 검지할 수 없게 되며, 미러면의 반사광의 판독이 불가능하게 된다.
이 경우는 데이터 처리 블록(13)에서 출력되는 제어 신호(S4)에 의해서 스위치(SW2)의 접점 c이 선택되며, 대물렌즈의 구동 신호를 영(零)으로 한다.
[발명의 효과]
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광 디스크의 시크 장치는, 어드레스 데이터를 판독하는 경우에는, 항상 미러면의 반사광을 2분할 검출기에 의해서 검출하고, 대물렌즈의 편위 정보를 검출하도록 구성하고 있으므로, 시크 동작중에도 적어도 목표 트랙의 근처에서 시크 속도가 저하하는 시점에서는, 대물렌즈의 진동을 억압할 수 있게 되며, 시크 종료 후에 곧 트래킹 서보를 적용하는 것이 가능하게 된다는 이점이 있다.
또한, 통상의 기록 재생시에는, 이 미러면의 반사광에서 미세 작동기의 편위 정보를 검출하고 있으므로, 코스 작동기의 트래킹 서보를 용이하게 행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 미러 영역이 각각 형성된 기록 트랙을 갖는 광 디스크의 기록 재생 장치에 있어서, 정보 신호를 광 디스크에 기록하거나 광 디스크로부터 재생하는 광학 헤드로서, 트래킹 에러 신호를 푸시 풀법으로 검출하기 위한 광 검출기를 갖는 광학 헤드와, 기록 동작 또는 재생 동작간에는 상기 트랙 중 1개의 소정 트랙에 대해 상기 헤드의 위치를 제어하고, 시크 동작간에는 상기 소정의 트랙으로 상기 헤드를 이동시키는 제어수단을 포함하고, 상기 제어 수단은: 상기 광학 헤드를 미세하고 정확하게 작동시키는 미세 작동기와, 상기 미러 영역으로부터의 반사광에 응답하여 상기 광 검출기의 출력 신호를 검출하는 검출 수단과, 상기 검출 수단의 출력 신호에 응답하여 상기 시크 동작간에만 상기 미세 작동기를 구동하는 구동 수단을 구비하는 기록 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학 헤드를 거칠게(coarsely) 작동하는 코스(coarse) 작동기와, 상기 검출 수단의 출력 신호에 응답하여 상기 광학 디스크의 상기 기록 또는 재생 동작간에 상기 코스 작동기를 구동하는 구동 수단을 포함하는 기록 재생 장치.
  3. 미러 영역이 각각 형성된 기록 트랙을 갖는 광 디스크의 기록 재생 장치에 있어서, 정보 신호를 광 디스크에 기록하거나 광 디스크로부터 재생하는 광학 헤드로서, 트래킹 에러 신호를 푸시 풀법으로 검출하기 위한 광 검출기를 갖는 광학 헤드와, 상기 광학 헤드를 미세하고 정확하게 작동시키는 미세 작동기와, 상기 미러 영역으로부터의 반사광에 응답하여 상기 광학 검출기의 출력 신호를 검출하는 검출 수단, 및 상기 검출 수단의 출력 신호에 응답하여 상기 시크 동작간에 상기 미세 작동기를 구동하는 구동수단을 구비하며, 상기 검출 수단은, 상기 광 검출기에 결합된 샘플링 회로와, 상기 샘플링 회로의 외측에 결합되고, 제1시정수를 갖는 제1로우 패스 필터와, 상기 샘플링 회로의 외측에 결합되고, 상기 제1시정수보다 긴 제2시정수를 갖는 제2로우 패스 필터, 및 상기 제1로우 패스 필터와 상기 제2로우 패스 필터에 결합되는 감산 회로를 구비하는 기록 재생 장치.
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