KR0183172B1

KR0183172B1 - 복층 디스크 포커싱 장치 및 방법

Info

Publication number: KR0183172B1
Application number: KR1019950033225A
Authority: KR
Inventors: 김낙석
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-09-30
Filing date: 1995-09-30
Publication date: 1999-04-15
Also published as: US5748597A; CN1103096C; KR970017272A; CN1151069A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

디스크 포커싱 장치 및 방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

복층 구조의 디스크의 각 층에 대한 포커싱 속도 및 신뢰도가 높은 포커싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 포커싱 방법은 포커스 액츄에이터 전압을 급격히 감소시켜 대물렌즈를 하강시켰다가 다시 상기 포커스 액츄에이터 전압을 서서히 증가시켜 상기 대물렌지를 상승시키면서 포커싱 에러신호의 제로크로싱 포인트를 검출하여 제1층을 포커싱 온하고, 상기 포커스액츄에이터 전압을 서서히 감소시켜 상기 대물렌즈를 하강시키면서 포커싱 에러신호의 제로크로싱 포인트를 검출하여 상기 제2층을 포커싱 온함을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

복층 구조의 디스크를 각 층에 대한 포커싱 속도 및 신뢰도가 동일하도록 포커싱 하는데 사용한다.

Description

복층 디스크 포커싱 장치 및 방법

제1도는 본 발명이 적용되는 디스크 재생장치의 구성도.

제2도는 정보층이 2층을 이루는 디스크에 포커싱을 하는 원리를 나타낸 도면.

제3도는 포커스 서치를 할 경우 나타나는 포커스 에러의 형태도.

제4도는 종래의 포커싱 과정을 나타낸 흐름도.

제5도는 종래 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압의 증감에 따라 포커싱 상태도.

제6도는 본 발명에 따른 포커싱 과정을 나타낸 흐름도.

제7도는 본 발명에 따른 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압의 증감에 따른 포커싱 상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제어부 2 : 픽업부

3 : 서보신호 처리부 4 : 피딩부

5 : RF 증폭부 6 : 디지탈신호처리부

7 : 스핀들 모터 8 : 디스크

본 발명은 복층(multi layer)으로 구성된 디스크에 있어서 포커싱 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 각 층에 대한 포커싱 속도 및 신뢰도가 동일하도록 포커싱을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

디스크에 저장하는 데이타 용량을 늘리기 위해서 여러 가지 시도가 이루어지고 있다. 이중에서 정보층(information layer)을 2층으로 하여 데이타 용량을 늘리려는 시도가 이루어지고 있으며, 이미 상용화 단계에 접어들고 있다.

제1도는 반투과성 정보층과 비투과성 정보층의 2층 구조를 갖는 디스크로부터 데이타를 재생하는 장치의 구성을 나타낸 것이다. 제어부(1)는 서보제어 및 장치제어를 행한다. 픽업부(2)는 대물렌즈를 구비하고, 상기 2층 구조의 디스크(8)로부터 상기 대물렌즈를 통해 광학신호로써 데이타를 추출하며, 포커싱 및 트랙킹을 행하기 위한 액츄에이터(actuator)를 내장하고 있다. RF 증폭부(5)는 광학신호를 전기적 신호로 변환시키고 서보를 행하기 위한 서보신호와 EFM 데이타를 추출한다. 디지탈 신호 처리부(6)은 EFM 데이타를 복조하여 TOC 데이타 및 오디오 데이타 등을 복조하고 CLV 제어용 신호를 만들어낸다. 서보신호 처리부(3)는 RF 증폭부(5)와 디지탈 신호 처리부(6)로부터 서보신호를 받아서 안정된 서보를 행하기 위한 서보 제어신호를 발생한다. 스핀들 모터(7)는 상기 서보신호 처리부(3)로부터 서보 제어신호를 입력받아 상기 디스크(8)를 CLV 제어한다. 피딩부(4)는 픽업부(2)를 이송시키는 역할을 한다.

제2도는 정보층이 2층을 이루는 디스크에 포커싱을 하는 원리를 나타낸 것이다. 2a는 반투과성의 첫번째 층이고, 2b는 분리층이며, 2c는 비투과성의 두번째 층이고, 2d는 투과층이다. 이러한 구조를 갖는 디스크의 각 층에 포커싱을 하는 경우를 A, B와 같이 물리적으로 나타내고 있다.

상기 제3도에서는 포커스 서치를 할 경우 나타나는 포커스 에러(Focus Error)의 형태를 나타낸 것이다. S-커브가 1개만 생기는 단층 구조에 비해 S-커브가 2개 생기는 것을 볼 수 있다. A지점에서 첫번째 층에 정확하게 포커싱되며, B지점에서 두번째 층에 정확하게 포커싱된다. 앞의 S-커브 2개는 포커스 액츄에이터에 가해지는 구동전압 FEO를 증가시킬 때(대물렌즈 상승) 나타난다. 뒤의 S-커브 2개는 포커스 액츄에이터에 가해지는 구동전압 FEO를 감소시킬 때(대물렌즈 하강) 나타난다.

제4도는 종래의 포커스 서치모드에서 수행되는 동작과정을 나타낸 흐름도이다. 각 단계별 동작을 구체적으로 설명하면, 포커스 서보를 하기 위해서 포코스 서치모드에 들어가면 4a단계에서 제어부(1)은 먼저 포커싱할 층이 첫번째 층인지 두번째 층인지를 판단한다. 첫번째 층을 포커싱할 경우에는 4b단계로 진행하여 제5a도에 도시된 바와 같이 픽업부(2)의 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압(이하 FEO라 함)을 급격하게 감소시켜 픽업부(2)의 대물렌즈를 충분히 떨어뜨린 후, 4c단계에서 상기 FEO를 서서히 증가시킴으로써 대물렌즈를 서서히 상승시킨다. 상기 대물렌즈가 포커스 범위까지 상승하면 포커스 에러신호(FE)에 S-커브가 나타난다. 4d단계에서 상기 S-커브의 제로크로싱포인트를 모니터링하다가 상기 S-커브의 제로크로싱포인트를 모니터링하는 신호(이하 FZC라 함)가 하이상태에서 로우상태로 되면, 이 시점에서 서보신호처리부(3)가 포커스 서보를 온시키면 -4e단계로 진행하여-포커스가 걸리게 된다.

두번째 층을 포커싱할 경우에는 4f단계로 진행하여, 제5b도에 도시된 바와 같이, 픽어부(2)의 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압 FEO를 급격하게 감소시켜 대물렌즈를 충분히 떨어뜨린 후, 4g단계에서 상기 FEO를 서서히 증가시킴으로서 상기 대물렌즈를 다시 서서히 상승시킨다. 이렇게 하여 포커스 범위까지 상승하면 포커스 에러신호(FE)에 S-커브가 나타난다. 그리고 FZE가 하이상태에서 로우상태로 된다. 첫번째로 FZC가 하이상태에서 로우상태로 되는 시점은 첫번째 층에 포커싱되는 시점이므로 계속 FEO를 증가시킨다. 두번째로 상기 FZC가 하이상태에서 로우상태로 되는 시점이 두번째 층에 포커싱되는 시점이므로 4h 및 4i단계를 거쳐 이 시점이 검출되면 그 시점에서 포커스 서보를 온시켜-4e단계로 진행하여-포코스가 걸리게 한다.

예를 들어 포커스 액츄에이터 DC 감도가 1㎜/V, 포커스 서치 속도가 4V/s 그리고 첫번째 층과 두번째 층간의 거리가 40㎛일 때, 첫번째 S-커브의 제로크로싱포인트와 두번째 S-커브의 제로크로싱포인트 사이의 시간을 환산하면 하기 포커스 액츄에이터의 속도 V_fa는 하기 (식1)과 같다.

첫번째 층과 두번째 층간의 거리가 40㎛이므로 첫번째 S-커브의 제로 크로스 포인트와 두번째 S-커브의 제로크로싱포인트 사이의 시간 T는 하기 (식2)와 같다.

그러므로 종래에는 포커싱층이 첫번째 층에서 두번째 층으로 바뀔 때마다 일정 시간이 더 걸리는 문제점이 있다.

이외에도, 미합중국특허번호 제5,303,225호(Apr. 12, 1994), Multi-layered optical disk with track and layer identification에는 광원의 직경을 최소화하고 기록밀도를 개선하기 위해 다수의 기록층을 갖는 다중 층 광학 디스크에 관한 것이다. 상기 미합중국 특허의 디스크 포커싱 역시 다수의 포커싱 에러신호 S-커브로부터 일정 갯수의 제로크로싱포인트가 검출되면 해당 층에 포커싱 온하도록 하고 있다. 그러므로 상기 미합중국 특허도 N번째 층의 포커싱을 위해서는 상기에 언급한 바와 같이 첫번째 층의 포커싱 시간보다 많이 걸리는 문제점이 있다.

상기한 방법들에 의하면, 첫번째 층과 두번째 층의 포커스 서치 방법이 같고 FZC가 하이상태에서 로우상태가 되는 시점 중 첫번째 시점에서 포커스 서보를 온할 것인지 아니면 두번째 시점에서 포커스 서보를 온할 것인지에만 차이가 있다. 상기와 같은 방법으로 하게 되면 첫번째 층의 경우에는 문제가 없으나 두번째 층을 포커싱할 경우에는 로우상태에서 하이상태가 되어 짧은 시간동안 하이상태가 유지되는 FZC 신호를 감지하고 두번째로 하이상태에서 로우상태가 되는 매우 짧은 구간의 시점에서 포커스 서보를 온시켜야 한다. 때문에 포커스시점을 잃어버릴 가능성이 있으며, 하이상태가 유지되다가 로우상태로 떨어지는 시점을 쉽게 감지하여 신뢰성을 회복하기 위해서는 하이상태가 오래 유지되도록 서치속도를 늦추어야만 하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 복층 구조의 디스크의 각 층에 대한 포커싱 속도 및 신뢰도가 높은 포커싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 포커스액츄에이터전압에 의해 대물렌즈를 상승 혹은 하강시켜 S-커브의 제로 크로싱 포인트를 검출하고 상기 검출결과에 응답하여 디스크의 제1 혹은 제2층을 포커싱하되, 상기 포커스 액츄에이터 전압을 급격히 감소시켜 상기 대물렌즈를 하강시켰다가 다시 상기 포커스 액츄에이터 전압을 서서히 증가시켜 상기 대물렌즈를 상승시키고 포커싱 에러신호의 제로크로싱포인트를 검출하여 상기 제1층을 포커싱 온하고, 상기 포커스 액츄에이터 전압을 급격히 증가시켜 상기 대물렌즈를 상승시켰다가 다시 상기 포커스 액츄에이터 전압을 서서히 감소시켜 상기 대물렌즈를 하강시키고 포커싱 에러신호의 제로크로싱포인트를 검출하여 상기 제2층을 포커싱 온함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제6도는 본 발명에 따른 포커싱 과정을 나타낸 흐름도이고, 제7도는 본 발명에 따라 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압의 증감에 따른 포커싱 상태도이다. 상기 제6도 및 제7도를 참조하여 본 발명에 따른 포커싱 방법을 구체적으로 설명하면, 포커스 서보를 하기 위해서 포커스 서치모드에 들어가면 4a단계에서 먼저 포커싱할 층이 첫번째 층인지 두번째 층인지를 판단한다. 첫번째 층을 포커싱할 경우에는 4b단계로 진행하여 제7a도에 도시된 바와 같이 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압 FEO를 급격하게 감소시켜 대물렌즈를 충분히 떨어뜨린 후, 4c단계에서 상기 포커스 액유에이터에 가해지는 전압 FEO를 서서히 증가시킴으로써 대물렌즈를 서서히 상승시킨다. 그 결과 포커스 범위까지 상승하면 포커스 에러신호 FE에 S-커브가 나타난다. 4d단계에서 상기 S-커브의 제로크로싱포인트를 모니터링하다가 상기 S-커브의 제로크로싱포인트를 모니터링하는 신호 FZC가 하이상태에서 로우상태로 되면, 이 시점에서 포커스서보를 온시키면- 4e단계로 진행하여-포커스가 걸리게 된다.

두번째 층을 포커싱할 경우에는 6f단계로 진행하여, 제7b도에 도시된 바와 같이, 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압 FEO를 급격하게 증가시켜 대물렌즈를 충분히 상승시킨 후, 6g단계에서 상기 포커스 액츄에이터에 가해지는 전압 FEO를 서서히 감소시킴으로서 상기 대물렌즈를 다시 서서히 하강시킨다. 이렇게 하여 포커스 범위까지 하강하면 포커스 에러신호 FE에 S-커브가 나타난다. 그리고 상기 S-커브의 제로크로싱포인트를 모니터링하는 신호 FZC가 로우상태에서 하이상태로 된다. 이 시점에서 포커스 서보를 온시키면- 4e단계로 진행하여-포커스가 걸리게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 첫번째 층과 두번째 층의 포커스 온 시점을 포커스 에러신호에서 나타나는 S-커브의 제로크로싱포인트를 모니터링하는 신호가 첫번째로 변하는 시점(에지상태의 검출)이 되도록 함으로써, 종래와 비교하여 1층 및 2층의 포커싱 시에 속도와 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

포커스 액츄에이터 전압에 의해 대물렌즈를 상승 혹은 하강시켜 에스-커브 포커싱 에러신호의 제로크로싱포인트를 검출하고 상기 검출결과에 응답하여, 복층 구조를갖는 디스크의 제1 혹은 제2층을 포커싱하는 방법에 있어서, 상기 포커스 액츄에이터 전압을 급격히 감소시켜 상기 대물렌즈를 하강시켰다가 다시 상기 포커스 액츄에이터 전압을 서서히 증가시켜 상기 대물렌즈를 상승시키고 포커싱 에러신호의 제로크로싱포인트를 검출하면 상기 제1층을 포커싱 온하는 과정과, 상기 포커스 액츄에이터 전압을 증가시켜 상기 대물렌즈를 상승시켰다가 다시 상기 포커스 액츄에이터 전압을 서서히 감소시켜 상기 대물렌즈를 하강시키고 포커싱 에러신호의 제로크로싱포인트를 검출하면 상기 제2층을 포커싱 온하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
복층 구조를 갖는 디스크를 재생하는 장치에 있어서, 상기 디스크의 반사면에 초점을 집결시키기 위한 대물렌즈와, 상기 대물렌즈의 상, 하 이동을 조정하는 수단을 포함하는 포커싱 수단과, 포커싱할 층을 선택하는 수단과, 상기 포커싱할 층의 선택에 따라 선택된 포커싱할 층이 제1층이면 급격히 감소되어 상기 대물렌즈를 하강시켰다가 다시 서서히 증가되어 상기 대물렌즈를 상승시키고, 선택된 포커싱할 층이 제2층이면 급격히 증가되어 상기 대물렌즈를 상승시켰다가 다시 서서히 감소되어 상기 대물렌즈를 하강시키기 위해 소정의 증감상태를 갖는 구동전압을 발생하여 상기 포커싱 수단을 구동하기 위한 수단과, 상기 디스크의 포커싱 상태에 따라 에스-커브를 형성하여 제로크로싱포인트를 갖는 포커스 에러신호를 발생하는 수단과, 상기 포커스 에러신호를 모니터링하여 제로크로싱포인트에서 에지성분을 형성하는 모니터링신호를 발생하는 수단과, 상기 모니터링신호의 에지성분을 검출하여 상기 포커싱 수단이 상기 디스크의 선택된 층을 포커스 온하도록 제어하는 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 디스크 포커싱 장치.
제2항에 있어서, 상기 디스크는 반투과성 정보층과 비투과성 정보층의 2층 구조를 가짐을 특징으로 하는 디스크 포커싱 장치.