KR100233412B1 - 기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치 - Google Patents

기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치 Download PDF

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내용 없음.

Description

기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치
제1도는 광디스크의 기록레이저 파워의 에너지 윈도우를 도시한 선 특성선도.
제2도는 광디스크에 레이저빔에 의하여 피트를 형성한 경우의 상기 광디스크로부터의 귀환광의 광량변화의 상태를 도시한 파형도.
제3도는 본 발명의 제1실시예를 적용한 광디스크 기록재생장치의 기록재생계의 구성을 도시한 블록도.
제4도는 제3도에 도시된 기록 재생장치에 설치된 재생증폭기를 도시한 회로도.
제5도는 제3도에 도시된 기록 재생장치의 동작을 설명하기 위한 파형도.
제6도는 제3도에 도시된 기록 재생장치에 설치된 헤드서보회로에 있어서, 포커스에러신호의 형성회로를 도시한 회로도.
제7도는 광디스크의 프리그루브에 의한 서브정보를 검출하기 위한 제1모드를 도시한 블록도.
제8도는 절대시간 코드에 있어서의 각 프레임의 절대시간 데이터를 도시한 모식도.
제9도는 4분할 광검출기의 회로도.
제10도는 광디스크에 기록할 때의 EFM 신호와 귀환빔 및 샘플링 펄스의 구체적 예를 도시한 파형도.
제11도는 본 발명의 제3실시예를 적용한 광디스크 기록 재생장치의 기록재생계의 구성을 도시한 블록도.
제12도 및 제13도는 제3도에 도시한 기록 재생장치에 있어서의 시스템 콘트롤러에 의한 기록레이저파워의 설정제어동작을 설명하기 위한 모식도.
제14도는 시스템 콘트롤러에 의한 기록 파워설정 동작을 도시한 플로차트.
본 발명은 광기록매체에 정보를 기록하기 위한 기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치, 그리고 기록광원의 광출력 설정 제어장치에 관한 것이다.
근래에 이르러 광학적 또는 자기광학적 신호를 기록 재생방법을 이용한 광디스크 또는 광자기디스크 등의 디스크형 기록매체가 개발되어 시판되고 있다. 이들 디스크형 기록매체에는 소위 콤팩트디스크(CD)등과 같은 리드 온리 메모리(ROM)형 기록매체나, 사용자측에서 1회의 데이터기입이 가능한 소위 라이트 원스 타이프(write once type)(追記型)의 기록매체나, 광자기디스크등과 같은 데이터의 재기입(소위 오버라이트)이 가능한 기록매체 등이 알려져 있다.
상기 라이트 원스 타입이나 오버라이트 가능한 광디스크에 대하여 데이터의 기입/독출을 행하는 광디스크 기록재생장치에서는, 스핀들 서보에 의해 광디스크를 각속도(角速度) 또는 선속도(線速度)일정으로 회전구동시키면서, 레이저구동회로에 의해 구동되어 정보의 기록재생용의 레이저광을 출력하는 레이저 다이오드나 상기 광디스크에 조사(照射)한 레이저광의 반사광을 검출하는 광검출기 등을 내장한 광헤드에 상기 광검출기에 의한 검출출력에 의하여 포커스서보나 트랙킹서보를 행하여, 상기 광디스크의 기록트랙을 레이저빔으로 주사하여 정보의 기록재생을 행하도록 되어 있다.
기록트랙을 레이저빔으로 주사하여 정보의 기록재생을 행하는 광디스크 기록재생장치에서는 기록모드시에 기록트랙을 주사하는 레이저빔의 빔 파워가 너무 작으면 정보를 확실하게 기록할 수 없으며, 또한 재생모드시에 기록트랙을 주사하는 레이저빔의 빔 파워가 너무 크면 기록트랙에 기록되어 있던 정보에 파괴등의 중대한 영향을 미칠 우려가 있으므로, 예를 들면 일본국 특개소 63-46632호에 개시되어 있는 것과 같이, 정보의 기록재생용의 레이저빔의 강도 즉 광량을 검출하여, 상기 레이저빔을 출력하는 레이저다이오드의 구동회로의 귀환제어를 행하고, 사익 레이저빔의 빔파워를 일정하게 유지하는 소위 APC(Automatic Power Control)서보루프를 각종 동작모드에 따라서 전환하여 상기 빔파워를 적절히 전환하도록 하고 있다.
또한, 상기한 광디스크 기록재생장치에서는 광디스크로서 사용되는 기록매체의 품질을 엄격하게 관리하여 정보기입용의 레이저광의 파워를 일정하게 하거나 또는 광디스크의 소정영역에 상기 정보 기록용의 레이저광의 파워에 관한 정보를 부여하고, 이 정보에 의하여 레이저 구동회로의 동작을 제어하도록 한다.
그런데, 광디스크에 데이터를 기록한 경우의 에러발생율을 충분히 낮게 유지하기 위한 최적의 레이저파워는 광디스크로서 사용되는 기록매체의 특성에 의존하는 것으로, 온도 또는 시간경과변화 등으로 변동되는 요인도 많고, 제1도에 실선으로 도시한 것과 같이 에너지 윈도우가 좁은 기록매체가 각종 있고, 광디스크의 기록에서 일정하게 설정하는 것은 극히 곤란하였다.
또, 광디스크의 소정영역 또는 서브코드 등에 최적 레이저파워를 표시하는 정보를 기록해두는 방법에서는 이 정보를 재생해야하므로 하드웨어가 복잡할 뿐만아니라, 디스크의 기록영역내에서의 감도의 유동등에 대응할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 임계가 급준한 때에는 먼지 등의 이물질의 영향에 의해서 레이저빔이 그 이물을 없애는 데는 긴시간이 걸려서 피트(pit)가 형성되지 않는 일이 있었다.
그리고, 기록후의 에러플래그를 감시하여 최적레이저파워를 결정하도록 하는 것도 고려되나, 실시간에서의 응답성이나 기록매체의 국부적 결함에 대한 허용도가 결여되어 있다.
기록트랙을 레이저빔으로 주사하여 광기록매체에 대해 정보의 기록재생을 행하는 광기록재생장치에서는, 상기 광기록 매체에 의한 반사광을 광헤드에서 검출하고, 그 검출출력에 의하여 상기 레이저빔의 포커스서보 또는 트래킹서보를 행하고 있으나, 상기 광기록매체에 의한 반사광은 상기 광기록매체의 기록트랙에 형성된 피트 즉 기록정보에 의하여 변조되기 때문에, 그 서보계가 상기 피트의 영향을 받는 일이 있었다.
또한, 광기록매체상의 기록트랙이 데이터를 기록하기 위한 피트를 형성하는 기록모드시에 기록정보에 의하여 펄스구동되는 레이저다이오드로부터 방사되는 기록레이저빔으로 상기 광기록재생장치에 있어서, 광기록매체상의 기록트랙을 주사함으로써 피트를 형성하여 정보의 기록을 행하나, 제2도에 도시된 바와 같이 기록정보에 대응하는 기록펄스 PWR로 레이저 다이오드를 펄스구동하여 얻어지는 기록레이저빔을 조사하고나서 실제로 기록트랙에 피트 PT가 형성되기 시작하기까지에는 300 내지 400ns 정도의 시간지연 τ0이 있고, 기록트랙에 조사한 기록레이저빔의 반사광의 검출출력 파형도 상기 시간지연 τ0로 변조를 받게 된다. 따라서, 상기 기록레이저빔의 반사광의 검출출력에 의하여 동작하는 종래의 서보계에서는 기록트랙에 형성되는 피트의 패턴 즉 기록정보에 의한 의존성이 크고 서보계에 다이나믹 레인지가 넓은 자동이득 제어회로를 설치할 필요가 있었다.
특히, 색소계(色素系) 광기록매체층을 가지는 라이트 윈스 타이프(추기형) 광디스크와 같이 기록정보신호에 의한 변조도가 60%정도와 콤팩트디스크와 동일 정도로 높은 광기록매체를 사용하는 광기록재생장치에 있어서는 기록동작 모드시에 기록트랙에 형성되는 피트의 패턴의 서보계의 동작에의 영향이 문제가 되어 있다.
또, 트래킹서보를 위한 프리그루브(pre-groove)(안내홈)가 형성되어 있는 광디스크에 있어서, 이 프리그루브를 워블링(wobboing)(요동)시켜 그 워블링주파수 성분을 반송파로서 부속적인 서브정보 예를 들면 절대시간 코드를 기록하는 것이 일본국 특개소 63-87655호 공보등에 개시되어 있으나, 상기 정보기록시에 광헤드로 검출되는 귀환광이 제2도에 도시된 것과 같이 상기 시간지연τ0으로 변조를 받기 때문에, 양호한 절대시간 코드재생이 행하여지지 않는다는 문제가 있다. 이것은 구체적으로는 기록된 피트를 읽는 것에 의한 레벨의 불확정분이 저역의 스펙트럼 성분을 발생하고, 이것에 의해 워블링 주파수성분의 C/N이 대폭 저하되고, 상기 절대시간 코드의 에러발생율을 극단으로 악화시키기 때문이다.
그러므로, 본 발명의 제1의 목적은 상기 광기록매체에 데이터를 기록할 때의 에러발생율을 낮게 유지하며, 광기록매체에 대한 데이터 기록용 광원의 광출력을 실시간에서 최적상태로 자동적으로 제어할 수 있는 광출력설정제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2목적은 기록정보신호에 의한 변조도가 높은 광기록 매체를 사용하는 광기록재생장치에 있어서도 기록동작 모드시에 기록레이저빔의 포커스서보 또는 트래킹서보를 확실하게 행하는 기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 프리그루브의 워블링에 의해 기록된 시간코드 등의 서브정보의 모니터를 확실하게 행하는 신뢰성이 높은 기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기록레이저빔을 확실하게 제어할 수 있고, 서브정보를 신뢰성높게 검출할 수 있는 기록레이저빔의 제어방법, 제어장치, 검출방법 및 검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 광출력설정제어장치에 있어서, 광기록매체에 대한 데이터기입용 광원의 구동제어수단은 상기 광원의 광출력을 서서히 증가시키면서 광펄스로 광기록 매체에 데이터를 기입하고, 상기 광원으로부터 출력된 광의 상기 광기록매체에 의한 반사광의 광량을 검출하는 광검출수단의 검출출력에 의하여 상기 광원에 의한 광펄스의 출력타이밍으로부터 상기 광펄스에 의한 상기 광기록매체에의 기록 피트의 형성에 요하는 소정시간 경과후에 상기 기록매체에 의한 반사광이 소정광량으로 되도록 상기 광원의 광출력을 제어하며, 실시간에서의 최적상태로 자동적으로 제어한다.
이와 같이, 본 발명을 적용한 광기록매체의 기록장치에 있어서 광기록매체에 기록된 정보에 있어서의 에러발생율을 낮게 유지하여 광기록을 신뢰성 높게 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 광기록매체에 조사한 기록레이저빔의 상기 광기록매체에 의한 귀환레이저빔의 강도를 검출하고, 상기 기록레이저빔에 의해 상기 광기록매체에 피트가 실제로 형성되기 까지에 요하는 시간범위내에 있어서의 귀환레이저빔의 강도의 검출출력에 의하고, 상기 기록레이저빔의 포커스 또는 트래킹 등의 에러신호를 형성하여, 상기 기록레이저빔의 제어를 행하므로, 상기 광기록매체에 형성된 피트의 영향을 받지 않는다.
그러므로, 색소계 광기록매체층을 가지는 추기형 광기록디스크와 같이, 기록정보신호에 의한 변조도가 높은 광기록매체를 사용하는 광기록재생장치에 본 발명을 적용하면, 기록동작모드시에 기록레이저빔의 포커싱 및 트래킹서보로 확실하게 기록할 수 있다.
절대시간 데이터와 같은 서브정보가 워블링된 프리그루브로서 기록되는 광기록매체의 경우에, 피트가 실제로 형성되기 까지에 요하는 시간범위내에 있어서의 귀환레이저빔의 검출신호를 샘플링함으로써 피크를 읽는 것에 의한 영향을 받지 않고 서브정보를 재생할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 제1실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
제3도의 블록도는 추기형의 광기록매체로 형성된 광디스크(1)를 스핀들모터(2)로 선속도 일정으로 회전구동하여 상기 광디스크(1)의 기록트랙을 광헤드(20)가 레이저광으로 주사함으로써, 소정 데이터 포맷의 디지털데이터를 디스크에 또는 디스크로부터 광학적으로 기록 재생하는 광디스크 기록재생장치에 본 발명을 적용한 경우의 기록재생계의 구성을 도시한다.
이 광디스크 기록재생장치에 있어서, 상기 광헤드(20)는 레이저 구동회로(14)로 구동되어서 디지털데이터의 기록재생용의 레이저빔을 출력하는 레이저다이오드(21)나, 이 레이저다이오드(21)가 방사(放射)한 레이저빔의 상기 광디스크(1)에 의한 반사광을 검출하는 광검출기(22)등을 내장하여 이루어지고, 상기 레이저다이오드(21)가 출력하는 레이저빔으로 상기 광디스크(1)의 기록트랙을 주사함으로써 상기 광디스크(1)의 기록트랙에 대하여 정보의 기록재생을 행하도록 되어 있다.
상기 광디스크(1) 기록재생장치의 기록계는 입력단자(10)로부터 입출력 인터페이스(11)를 통하여 공급되는 기록해야할 디지털데이터 DIN를 소정데이터포맷의 기록데이터열로 변환하는 엔코더(12)나 상기 기록데이터 열에 따른 기입펄스를 상기 레이저구동회로(14)에 보내는 기입펄스발생회로(13)등을 구비하여 이루어지고, 상기 레이저 구동회로(14)에서 상기 기록데이터 열에 따른 기입펄스로 상기 광헤드(20)의 레이저다이오드(21)를 펄스구동함으로써, 상기 디지털 데이터DIN를 소정 포맷의 상기 기록데이터 열로서 상기 광디스크(1)의 기록트랙에 기록한다.
또한, 상기 광디스크 기록재생장치의 재생계는 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)에 의한 검출출력이 재생증폭기(31)를 통하여 재생 RF 신호로서 공급되는 디코더(32)등을 구비하여 이루어지고, 상기 레이저 다이오드(21)가 출력하는 레이저광으로 주사한 상기 광디스크(1)의 기록트랙으로부터의 반사광의 검출출력에 대하여 상술한 기록계의 엔코더(12)에 대응하는 디코더처리를 상기 디코더(32)에서 시행함으로써 얻어지는 재생데이터 DOUT를 출력단자(33)로부터 출력하도록 되어 있다.
또한, 상기 광디스크 기록재생장치는 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)에 의한 검출출력이 상기 재생증폭기(31)로부터 공급되는 헤드서보회로(41)를 구비하고, 이 헤드서보회로(41)에서 상기 검출출력, 즉 재생 RF 신호에 의하여 상기 레이저빔의 포커스에러나 트래킹에러를 검출하여, 그 에러신호에 의하여 상기 광헤드(20)의 대물렌즈를 구동하는 도시되지 않은 2축 액튜에이터를 제어하여 포커스서보나 트래킹서보등의 헤드서보제어가 행하여지고 있다.
상기 기입펄스발생회로(13)나 레이저 구동회로(14), 레이저다이오드의 출력을 일정치로 제어하는 APC회로(15), 재생증폭기(31)등은 시스템 콘트롤러(30)에서 각 동작모드에 따르는 제어가 행하여지도록 되어 있다.
상기 재생증폭기(31)는 그 구체예를 제4도에 도시한다. 즉, 상기 재생증폭기(31)는 연산증폭기(131)로 구성되어 있으며, 그 비반전 입력단이 접지되어, 그 반전입력단이 저항(132)을 통하여 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)에 접속되며, 또한 그 출력단이 저항(133)을 통하여 상기 반전입력단에 접속되어 있다. 상기 광검출기(22)와 저항(132)과의 접속점은 저항(134)과 모드스위치(135)와의 직렬회로를 통하여 접지되어 있다. 또한, 이 재생증폭기(31)의 출력단에서 얻어지는 재생 RF 신호는 샘플링스위치(136)를 통하여 샘플링되며, 홀드커패시터(137)에 홀드되어 출력단에서 출력되도록 되어 있다.
상기 모드스위치(135) 및 샘플링스위치(136)는 상기 시스템 콘트롤러(30)에 의하여 다음과 같이 제어된다.
즉, 상기 모드스위치(135)는 상기 시스템 콘트롤러(30)로부터의 모드제어신호 SR/W에 의하여 동작모드에 따라서 상기 재생증폭기(31)의 입력감도를 스위칭하는 것으로서, 기록모드시 폐쇄되고, 재생 모드시에 개방된다. 또한, 상기 샘플링스위치(136)는 재생모드시에는 폐쇄되어 있으며, 시스템 콘트롤러(30)에서 기록모드시에 상기 기록데이터 열에 따르는 기입펄스로 형성되는 샘플링펄스 SS/H로 상기 재생증폭기(31)의 출력단에서 얻어지는 재생 RF 신호를 샘플링하여, 샘플치를 상기 홀드콘덴서(137)에 홀드시킨다.
재생모드시에는 상기 모드스위치(135)가 개방됨으로써 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)에 의한 전검출출력전류 iR가 상기 저항(132)을 통하여 상기 저항(133)에 흐르므로 상기 저항(132)의 저항치를 RA라고하면 VR=RA·iR로 되는 검출출력전압 VR이 상기 재생증폭기(31)로부터 상기 샘플링스위치(136)를 통하여 출력된다.
또한, 기록모드시에는 상기 모드스위치(135)가 폐쇠됨으로써 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)에 의한 전검출출력전류 iW가 상기 저항(132),(134)에서 분류되어서 재생증폭기(31)에 입력되므로, 상기 저항(134)의 저항치를 RB라고 하면
Figure kpo00002
이 되는 검출출력전압 VW이 상기 재생증폭기(31)로부터 상기 샘플링스위치(136)를 통하여 출력된다.
따라서, 재생모드시의 평균 레이저파워 PR와 기록모드시의 평균레이저파워PW의 비를
Figure kpo00003
로 설정해 놓음으로써, 상기 재생증폭기(31)의 출력감도를 동작모드에 구애되지 않고 일정하게 할 수 있다.
또한, 기록모드시에는 상기 샘플링스위치(136)에서 제5도에 도시한 바와 같이 상기 재생증폭기(31)로부터의 검출출력전압 VW즉 상기 광헤드(20)의 레이저다이오드(21)가 방사한 레이저빔의 상기 광디스크(1)에 의한 반사광을 검출하는 광검출기(22)에 의한 검출출력이 상기 레이저빔에 의하여 상기 광디스크(1)에 피트가 실제로 형성될 때까지 소요되는 소정시간τ의 범위내에서 샘플링되도록 되어 있다.
그리고, 상기 헤드서보회로(41)는 상기 샘플링스위치(136)에서 샘플링되어 상기 홀드콘덴서(137)에 홀드된 검출출력전압 VW(S/H)에 의하여 상기 레이저빔의 포커스에러신호나 트래킹에러신호를 형성하여 상술한 헤드제어동작을 하고 있다.
이와 같이, 상기 광헤드(20)가 기록모드시에 출력하는 레이저빔에 의하여 상기 광디스크(1)에 피트가 실제로 형성되기까지 소요되는 소정시간 τ의 범위내에서 상기 광검출기(22)에 의한 검출출력을 샘플링한 상기 검출출력전압 VW(S/H)에 의하여 상기 레이저빔의 포커스에러신호나 트래킹에러신호를 형성하여 헤드서보제어동작을 행함으로써, 광디스크(1)에 형성되는 피트의 영향을 받지 않고 상술한 헤드 서보 제어동작을 행할 수 있다.
상술한 실시예에서는 상기 재생증폭기(31)의 출력단에 샘플링스위치(136) 및 홀드콘덴서(137)를 설치하여, 상기 광헤드(20)의 상기 광검출기(22)에 의한 검출출력을 상기 소정시간 τ의 범위내에서 샘플홀드하여, 그 샘플홀드 출력에 의하여 상기 헤드서보회로(41)가 상기 레이저빔의 포커스서보나 트래킹서보 제어동작을 행하도록 하였으나, 기록 모드시에 있어서의 상기 광검출기(22)에 의한 검출출력은 상술한 제5도에 도시된 바와 같이, 레이저빔을 조사하고부터 실제로 피트가 형성되기 시작할 때까지의 소정시간 τ의 동안에는 높은 신호레벨이고, 상기 소정시간 τ후에 낮은 신호레벨이 되므로, 상기 재생증폭기(31)의 출력단에 샘플홀드수단을 설치하는 대신에 상기 헤드서보회로(41)의 입력단에 피크홀드 수단을 설치하고, 기록모드시에 상기 피크 홀드 수단을 동작시키도록 하여도 제4도에 상술한 실시예와 동일한 효과를 얻는다. 또, 상기 실시예와 같이 상기 재생증폭기(31)의 출력단에 샘플홀드 수단을 설치하는 대신에, 상기 제4도의 실시예에 있어서와 같이 에러신호 형성수단의 출력단에 샘플홀드 수단을 설치하고, 상기 광검출기(22)에 의한 검출출력에 의하여 형성한 에러신호를 상기 샘플홀드 수단에서 상술한 소정시간 τ의 범위내에서 샘플홀드하여 상기 레이저빔의 포커스서보나 트래킹서보 제어동작을 행하도록 하여도 좋다.
제6도에는 상기 헤드서보회로(41)에 있어서 포커스에러신호를 형성하는 연산증폭기(141)의 출력단에 샘플링스위치(142)와 홀드콘덴서(143)를 설치한 구체예를 도시한다. 상기 연산증폭기(141)는 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)의 소위 4분할 검출기출력 SA, SB, SC, SD으로부터 포커스에러신호를 형성하도록 되어 있다.
상기 헤드서보회로(41)에서 형성되는 에러신호의 주파수 대역은 상기 광헤드(20)의 광검출기(22)에서 얻은 재생 RF 신호와 비교하면 각별히 낮으므로, 상술한 실시예와 같이 상기 재생증폭기(31)의 출력단에 있어서 상기 재생 RF 신호를 샘플홀드하기 보다도 상기 헤드서보회로(41)에 있어서 에러신호를 샘플홀드하도록 하면 회로구성소자에 요구되는 성능도 낮아도 좋으며, 실장이 용이하게 된다.
그런데, 일본국 특개소 63-87655호 공보 등에 개시된 바와 같이 트래킹서보를 위하여 프리그루브(안내홈)가 형성된 광디스크에 있어서, 이 프리그루브를 절대시간 코드 등의 서브정보를 변조한 워블신호에 의하여 워블링(요동)기록형성하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 워블링된 프리그루브가 형성된 광디스크에 대하여 기록모드시의 피트 형성을 위한 기록레이저빔을 조사할 때에, 귀환레이저빔의 파형이 상술한 제5도에 도시한 바와 같이 상기 시간지연 τ을 가지고 변조를 받고 있기 때문에, 양호한 시간코드 재생을 행하지 못한다는 문제가 있다.
그런데, 본 발명 제2의 실시예에 있어서는, 상기 기록레이저빔에 의하여 광디스크에 피트가 실제로 형성되기까지 소요되는 소정시간 τ의 범위내에서 귀환레이저빔의 검출출력, 또는 피트가 실제로 형성되는 동안의 범위내의 귀환레이저빔의 검출출력에 의하여 상기 프리그루브에 의한 서브정보를 검출하도록 하고 있다.
즉, 제7도에 도시한 추기형 또는 소거형의 광디스크(51)에는 트래킹서보를 위하여 예를 들면 22.05kHz 의 주파수로 워블링(요동)하고 있는 프리그루브(안내홈)(52)가 미리 형성되어 있으며, 서브정보로서의 절대시간코드를 이 프리그루브(52)의 워블링 주파수로 변조하고 있다. 상기 절대시간 코드의 구체예에 대하여 설명하면, 소위 콤팩트디스크(CD)와의 호환성을 갖도록 75Hz의 프레임으로 구획되어 있으며, 각 프레임마다 제8도에 도시한 것과 같은 42비트의 절대시간 데이터(절대시간 코드) DT가 대응하고 있다. 이 절대시간 데이터 DT는 4비트의 동기코드 SYNC, 각각 8비트의 BCD 코드로 표시되는 분데이터 MIN, 초데이터 SEC, 프레임데이터 FRM 및 14비트의 에러체크데이터 CRC 로 구성되어 있다. 이 절대시간 데이터 DT는 3.15 kbps의 비트레이트를 가지는 NRZ 부호로 이루어지며, 이 절대시간 데이터 DT를 6.3kHz의 비트클록으로 바이훼이스마크(biphase mark)변조함과 동시에 이 변조된 신호를 다시 주파수 변조함으로써, 서브캐리어 주파수 22.05kHz의 신호인 상기 워블링을 위한 워블신호를 형성한다. 그리고, 추기형 또는 소거형 광디스크의 원반작성시에 상기 워블신호에 의하여 원반작성을 위한 광원으로부터의 광원을 디스크 반경방향으로 흔들면서(워블하여)형성함으로써, CD 포맷의 상기 절대시간 코드의 데이터 DT를 기록하고 있다. 이와 같은 프리그루브의 기록형성 포맷을 ATIP(absolute time in pregroove)포맷이라고 한다. 또한, 상기 워블링 주파수의 22.05kHz는 본래의 기록정보(EFM 신호)의 주파수와 서보신호의 쌍방의 영향이 작은 주파수로 선택되어 있다.
다음에, 제7도의 광헤드(53)에 있어서 상기 귀환레이저빔을 검출하기 위한 광검출기(54)는 제9도에 도시한 바와 같이 트랙방향 및 트랙방향과 직교하는 방향으로 4분할된 수광부(54A),(54B),(54C),(54D)를 가지며, 예를 들면 수광부(54A),(54B)로부터의 출력의 합 SAB와, 수광부(54C),(54D)로부터의 출력의 합SCD가 제7도의 감산기(55)에 공급되어 있다. 감산기(55)로부터는 이들 신호 SAB와 SCD와의 차를 얻으며, 소위 푸쉬풀 출력 SPP을 얻는다. 이 푸쉬풀출력 SPP는 밴드 패스필터(56)로 송신되어 상기 워블링주파수(22.05kHz)성분이 취출되며, 샘플홀드회로(57)로 송신된다. 샘플홀드회로(57)에는 샘플링펄스발생회로(58)로부터의 샘플링펄스 SSP가 공급되고 있다. 여기에서, 제10도에는 기록하고자하는 EFM 신호 SEFM, 귀환레이저빔 LB및 상기 샘플링 펄스SSP의 각 구체예를 각각 도시하고 있다. 샘플링펄스발생회로(58)는 EFM 신호 SEFM의 입력에 따라서, 상기 피트가 실제로 형성될 때까지 소요되는 소정의 τ의 범위내에서 샘플링펄스 SSP를 발생하여, 이 샘플링펄스 SSP를 샘플홀드회로(57)로 보내고, 상기 푸쉬풀출력 SPP을 샘플링하여 홀드한다. 대역필터(56)로부터의 출력은 ATIP 디코더(59)로 보내고, 상기 워블신호로부터의 상기 절대시간(ATIP)데이터 DT를 독취하여 출력한다.
이와 같은 구성에 의하면 기록모드시에 있어서 귀환레이저빔 검출신호의 푸쉬풀출력으로부터 상기 절대시간 데이터 DT를 만족스럽게 검출할 수 있는데, 이것은 재생할 때에 상기 광디스크(51)에 기록 형성되는 피트를 읽음으로써 저역성분의 영향을 받지 않고, 상기 워블신호 성분을 검출할 수 있으며, 양호한 절대시간 데이터 DT의 재생을 행할 수 있다.
또한, 상기 샘플링펄스 SSP대신이 되는 다른 샘플링펄스로서 상기 EFM 신호 SEFM에 따르는 기록레이저빔이 조사되고 있는 동안의 피트가 실제로 형성되어 있는 동안 T을 샘플하는 펄스 SSP2를 사용하여도 상술과 같이 피트를 읽음으로 인한 저역성분의 영향을 받지 않고 워블신호 성분을 검출할 수 있으며, 양호한 절대시간 데이터 DT의 재생을 행할 수 있다.
다음에, 이미 기록된 피트를 읽는 재생모드시에는 상기 신호 SAB와 SCD의 합신호(RF 신호)를 얻으며, 이 합신호 중의 미기록영역(소위 랜드부)를 도시하는 시간부분을 샘플할 수 있는 샘플링펄스로 상기 푸쉬풀 출력신호를 샘플하는 것에 의해서도 피트를 읽음으로 인한 저역성분의 영향을 받지 않고, 워블신호 성분을 검출할 수 있다.
또한, 제7도의 회로에 있어서 EFM 신호의 기록계, 재생계 및 서보계 등의 구성 및 동작에 대하여서는 전술한 제3도의 실시예의 경우와 같기 때문에, 도시하지 않고, 설명을 생략한다.
본 발명의 제3실시예의 방법에 대하여, 제1 또는 제2실시예의 광디스크 기록재생장치에서 색소계 광기록매체에 데이터를 기록할 때 광출력을 설정하기에 적합한 광출력 설정제어장치를 이하에 설명한다.
제11도의 블록도에 있어서는, 제3도에 도시된 광디스크 기록재생장치의 제1실시예의 기록재생장치의 변형된 부분들만이 도시되어 있다. 또한, 제1실시예에서 사용된 것과 같은 번호에 의하여 표시된 부분에 대하여는 설명을 생략한다.
제11도의 블록도는 추기형의 광기록매체로 형성된 광디스크(61)를 스핀들모터(62)로 각속도 일정으로 회전구동하고, 상기 광디스크(61)의 기록트랙을 광헤드(80)가 레이저광으로 주사함으로써, CD의 규격에 적합한 데이터포맷으로 디지털데이터를 광학적으로 기록재생을 행하는 광디스크 기록재생장치에 본 발명을 적용한 경우의 기록재생계의 구성을 도시한다.
또한, 이 광디스크 기록재생장치에 있어서 상기 기입펄스 발생회로(73)나 레이저구동회로(74)등은 시스템 콘트롤러(90)로 각 동작이 다음과 같이 제어되도록 되어 있다. 또한, 상기 시스템 콘트롤러(90)에는 상기 광헤드(80)의 광검출기(82)에 의한 검출출력이 상기 재생증폭회로(91)로부터 아날로그디지털(A/D)변환회로(94)를 통하여 공급된다.
그리고, 상기 시스템 콘트롤러(90)는 기입레이저파워의 설정모드의 경우 상기 기입펄스발생회로(73)로부터 소정주기의 기입펄스를 상기 레이저구동회로(74)에 보내서, 상기 광헤드(80)의 레이저다이오드(81)를 펄스구동하면서, 제12도, 제13(a)도에 도시한 바와 같이 레이저 파워를 서서히 입력 상승시켜서, 상기 광디스크(61)의 목록정보(TOC) 영역내의 불사용 기록트랙에 대한 기입을 행함으로써, 제14도의 플로차트에 도시한 제어수순으로 기입하여 레이저파워의 설정동작을 행한다.
여기에서, 상기 광헤드(80)의 레이저다이오드(81)를 펄스구동하여 충분한 기입파워의 기입레이저펄스로 상기 광디스크(61)에 기입을 행한 경우 제12(b)도에 도시한 바와 같이 상기 기입레이저펄스의 출력타이밍(t0)으로부터 소정시간 τ경과후에 기록피트 P가 형성되며, 이 기록피트 P의 부분에서는 반사율이 저하하므로, 상기 기록피트 P에 의하여 상기 광디스크(61)로부터의 귀환광량이 제12(c)도에 도시한 것과 같이 변조된다. 그리고, 상기 광헤드(80)의 레이저다이오드(81)를 펄스 구동하여 제13(a)도에 도시한 것과 같이 레이저파워를 서서히 입력상승시켜서, 상기 광디스크(61)에 기입을 행한 경우 상기 광디스크(61)로부터의 귀환광량은 제12(c)도 및 제13(b)도에 도시한 것가 같이 점차로 상승하나 상기 기록피트 P의 형성에 의하여 변곡점을 발생하며, 상기 기록피트 P의 형성에 충분한 기입레이저 파워의 상태가 되면 제13(c)도에 도시한 것과 같이 상기 귀환광량의 변조도가 일정하게 된다.
이 광디스크 기록재생장치에서는 상기 광헤드(80)의 레이저다이오드(81)를 펄스 구동하여 제13(a)도에 도시한 것과 같이 레이저 파워를 서서히 입력상승시켜서 상기 광디스크(61)에 기입을 행하고, 제12(d)도에 도시하듯이 상기 광디스크(61)로부터의 귀환광량을 제1의 샘플펄스 SP1로 상기 기입레이저펄스의 출력타이밍 t0으로부터 상기 소정시간 τ경과 전의 소정의 타이밍 t1으로 샘플링함과 동시에 제2의 샘플펄스 SP2로 상기 출력타이밍t0으로부터 상기 소정시간τ을 경과한 후의 소정의 타이밍 t2으로 샘플링한다. 그리고, 상기 제1의 샘플펄스 SP1에 의한 제1의 샘플값 D1과 상기 제2의 샘플펄스 SP2에 의한 제2의 샘플값 D2으로부터의 상기 귀환광량의 변곡점 혹은 상기 귀환광량의 변조도가 일정하게 되는 점을 검출하고, 이 시점의 레이저파워를 최적의 기입레이저파워로 하도록, 상기 레이저구동회로(74)를 상기 시스템 콘트롤러(90)로 제어한다.
즉, 상기 시스템 콘트롤러(90)에 의한 기입레이저파워 설정동작의 제어수순을 도시한 제14도의 플로차트에 있어서 제1의 스텝 S1에서는 상기 광디스크(61)의 기록피트에 의한 귀환광량의 변조도 MD의 목표값 MDt과 상기 변조도 MD의 변화율 M의 목표값 Mt을 설정하고, 다음의 제2의 스텝 S2에서는 N=0, MD(N)=0으로 변수의 초기설정을 행하는 동시에 기입레이저파워 PWR의 변화스텝△을 예를 들면 0.1mW 으로 설정한다.
다음의 제3의 스텝 S3에서 N=N+1으로 하고나서, 제4의 스텝 S4에서는 상기 제1의 샘플펄스 SP1에 의한 제1의 샘플 값D1을 취입하고, 또한 제5의 스텝 S5에서는 상기 제2의 샘플펄스 SP2에 의한 제2의 샘플값 D2을 취입한다.
다음의 제6의 스텝 S6에서는 상기 각 샘플값 D1, D2으로부터 MD(N)=D2/D1로 하여 변조도 MD(N)를 산출하며, 제7의 스텝 S7에서는 상기 제6의 스텝 S6에서 산출한 변조도 MD(N)의 전회의 변조도 MD(N-1)로부터 M(N)=MD(N)-MD(N-1)로 하여 변조도 MD(N)의 변화량 M(N)을 산출한다.
그리고, 다음의 제8의 스텝 S8에서는 상기 제6 및 제7의 스텝 S6, S7에 있어서 산출된 변조도 MD(N) 및 그 변화량 M(N)이 상술한 각 목표값 MDt, Mt 보다 작아졌는지, 아닌지의 판정동작을 행한다. 이 제8의 스텝 S8에 있어서의 판정결과가 NO 즉 상기 귀환광량의 변조도 MD(N)가 일정하게 되어 있지 않은 경우에는 제9의 스텝 S9으로 이행하여 기입레이저파워 PWR를 PWR=PRE+N△로 설정하고 나서 상술한 제3의 스텝 S3으로 되돌아가 제3 내지 제8의 스텝S3-S8의 동작을 반복한다. 여기에서 상기 PRE은 독출레이저파워의 값이다.
상기 제9의 스텝 S9을 통하여 상기 제3 내지 제8의 스텝 Ss-S8의 동작을 반복함으로써, 상기 광헤드(80)의 레이저다이오드(81)를 펄스 구동하면서 레이저파워를 서서히 상승시켜서 상기 광디스크(61)에 기록이 행하여 진다.
그리고, 상기 제8의 스텝 S8에 있어서의 판정결과가 YES 즉 상기 귀환광량의 변조도 MD(N)가 일정으로 되었을 경우에는 제10의 스텝 S10으로 이행하고, 그 시점에서의 레이저파워 PWR를 최적 기입레이저파워 PWROP로서 설정하여 기입파워설정동작을 종료한다.
그리고, 상기 시스템 콘트롤러(90)는 기록동작모드의 경우에 기입레이저파워가 상기 최적 기입레이저파워 PWROP로 되도록 상기 레이저구동회로(74)의 동작제어를 행하며, 또한 재생동작모드의 경우에는 상기 최적 기입레이저파워 PWROP보다도 낮은 상기 독출레이저파워 PRE로 되도록 상기 레이저구동회로(74)의 동작제어를 행한다.
또한, 상술한 실시예에서는 광디스크(61)의 목록(TOC)영역을 사용하여 기입레이저파워의 설정제어동작을 행하였으나, 실제의 기록트랙에 대한 기입동작의 경우에, 상기 광디스크(61)로부터 귀환광량을 상기 각 샘플펄스 SP1, SP2로 샘플링하여, 제1의 샘플값 D1과 제2의 샘플값 D2의 비로부터 항상 최적 기입레이저파워 PWROP를 유지하도록 상기 레이저구동회로(74)를 상기 시스템 콘트롤러(90)로 제어하는 것도 가능하다.

Claims (13)

  1. 기록모드시에 광기록매체에 피트를 형성하여 정보를 기록하기 위한 기록 레이저 빔을 조사(照射)하는 스텝과, 상기 광기록매체에 의한 귀환 레이저 빔의 강도를 검출하는 스텝과, 상기 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 대한 조사시부터 상기 광기록매체에 피트가 형성되기까지의 시간 범위를 결정하는 스텝과, 상기 기록 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 피트가 실제로 형성되기까지에 요하는 상기 결정된 시간 범위 내에 있어서의 귀환 레이저 빔의 강도를 검출하는 스텝으로부터의 검출출력에 의해 상기 기록 레이저 빔의 파워를 제어하는 스텝과 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기록 레이저 빔을 제어하는 스텝은, 상기 귀환 레이저 빔의 강도를 검출하는 스텝으로부터의 검출출력에 의해 상기 기록 레이저 빔의 포커스 및 트래킹 신호를 포함한 에러신호를 형성하여 상기 기록 레이저빔을 제어하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 제어방법.
  3. 광기록매체에 피트를 형성하여 정보를 기록하기 위한 기록 레이저 빔을 조사하는 레이저 광원과, 상기 광기록매체에 의한 귀환 레이저 빔의 강도를 검출하는 검출수단과, 상기 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 대한 조사시부터 상기 광기록매체에 피트가 형성되기까지의 소정시간 범위 동안 상기 검출수단으로부터 검출된 강도의 값을 샘플링하여 홀딩하는 수단과, 상기 기록 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 피트가 실제로 형성되기까지에 요하는 상기 소정시간 범위 내에 있어서의 귀환 레이저 빔의 강도의 상기 샘플홀드강도의 값에 의해 상기 기록 레이저 빔의 파워를 제어하는 제어수단과 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 샘플홀드 강도의 값에 의해 상기 기록 레이저 빔의 포커스 또는 트래킹 에러신호를 포함한 에러신호를 형성하여 상기 기록 레이저 빔의 트래킹과 포커싱을 제어하는 서보수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 서보수단은, 상기 샘플홀드 강도의 값을 피크홀드한 피크홀드출력에 의해 상기 에러신호를 형성하여 상기 기록 레이저 빔을 제어하는 피크홀드수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 제어장치.
  6. 워블링된 프리그루브(pre-groove)가 형성되고, 이 프리그루브로서 서브 정보가 미리 기록된 광기록매체에 대하여 기록 모드시에 피트를 형성하여 정보를 기록하기 위한 기록 레이저 빔을 조사하는 스텝과, 상기 광기록매체에 의한 귀환 레이저 빔을 검출하는 스텝과, 상기 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 대한 조사시부터 상기 광기록매체에 피트가 형성되기까지의 시간 범위를 결정하는 스텝과, 상기 기록 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 상기 피트가 실제로 형성되기 까지에 요하는 상기 결정된 시간 범위 내에 또는 상기 피트가 실제로 형성되고 있는 상기 결정된 시간 범위 후에 상기 귀환 레이저 빔의 검출출력에 의해 상기 프리그루브에 의하여 형성된 상기 서브 정보를 검출하는 스텝과 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 검출방법.
  7. 워블링된 프리그루브가 형성되고, 이 프리그루브로서 서브 정보가 미리 기록된 광기록매체에 대하여 피트를 형성하여 정보를 기록하기 위한 기록 레이저 빔을 조사하는 레이저 광원과, 기록시 상기 광기록매체에 의한 귀환 레이저 빔을 검출하는 검출수단과, 상기 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 대한 조사시부터 상기 광기록매체에 피트의 형성 개시까지의 소정시간 범위 내에 또는 상기 피트가 실제로 형성되고 있는 상기 소정시간 범위 후에 상기 귀환 레이저 빔의 검출출력에 의해 상기 프리그루브에 의하여 형성된 상기 서브 정보를 검출하고 상기 검출수단으로부터 검출된 강도의 값을 샘플홀드하기 위한 샘플홀드수단을 구비하는 서브 정보 검출수단과 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 검출장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출수단은 한쌍의 수광부를 가지며, 그 각각은 상기 프리그루브의 접선방향과 평행방향으로 최소한 2개 이상의 부분으로 분할되고, 상기 한쌍의 수광부의 각각으로부터 차분출력이 얻어지는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 검출장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 서브 정보 검출수단은, 상기 기록 레이저 빔에 의해 상기 광기록매체에 피트가 실제로 형성되기까지에 요하는 상기 소정시간 범위 내에 또는 피트가 실제로 형성되고 있는 상기 소정시간 범위 후에 발생된 샘플링 펄스에 의해 상기 필터수단의 출력을 샘플홀드하는 상기 샘플홀드수단에 공급되는 상기 검출수단의 출력으로부터 상기 프리그루브의 워블링에 의한 성분만을 취하는 필터수단과, 상기 샘플홀드수단의 출력으로부터 서브 정보를 재생하는 디모드수단과를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기록 레이저 빔의 검출장치.
  10. 광기록매체를 조사하여 상기 광기록매체에 피트로서 데이터를 기입하는 광원과, 상기 광원으로부터 출력되고 상기 광기록매체에 의해 반사된 광량을 검출하는 광검출수단과, 상기 광원에 의해 상기 광기록매체에 대한 조사시부터 상기 광기록매체 상에 피트가 형성되기까지의 소정시간 범위 내에 상기 광검출수단에 의한 검출출력에 의해 상기 광원의 광출력의 파워를 제어하는 제어수단과를 구비하고, 상기 제어수단은, 상기 광원을 펄스 구동하면서 상기 광원의 광출력 파워를 서서히 증가시키고, 상기 소정시간 경과 후에 상기 광검출수단에 의해 검출된 소정 광량의 반사광이 검출되는 상태로 상기 광원의 광출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 광출력설정제어장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광원은 상기 소정시간이 경과하기 이전의 상기 광검출수단으로부터의 제1출력과, 상기 소정시간의 경과 후의 상기 광검출수단으로부터의 제2출력에 의해 상기 제어수단에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 광출력설정제어장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 광검출수단으로부터의 상기 제1 및 제2출력에 의해 상기 광기록매체로부터의 반사광의 광량의 변조도를 산출하는 수단을 구비하고, 산출된 변조도 값과 변조도의 목표값을 비교하고, 그 비교 결과에 의해 상기 광원을 제어하는 것을 특징으로 하는 광출력설정제어장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 산출하는 수단은 상기 제1 및 제2출력에 의해 상기 광기록매체로부터의 반사광의 광량의 변조도의 변화량을 산출하고, 산출된 값과 변조도의 목표 값을 비교하고, 그 비교 결과에 의해 상기 광원을 제어하는 것을 특징으로 하는 광출력설정제어장치.
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