KR100254716B1 - 광학식 디스크상의 정보기록 및 재생장치 - Google Patents

광학식 디스크상의 정보기록 및 재생장치 Download PDF

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Abstract

본원은, 광학식 디스크에 정보를 기록하거나 광학식 디스크로부터 정보를 재생하기 위한 장치로서, 상기 광학식 디스크는 광학식 디스크상의 트랙 중심의 양측에 위치되어 트랙을 따라 서로 간에 이격되어 있는 다수의 트래킹 피트 쌍들을 포함하는, 상기 광학식 디스크상의 정보 기록 및 재생 장치에 있어서, 광학식 디스크에 집속 빔을 공급하고 광학식 디스크로부터 반사되는 광빔을 검출하는 광학 헤드로서, 광빔을 통과시키는 대물 렌즈와 상기 대물 렌즈를 그 광축을 따라 이동시키는 작동기를 포함하는, 상기 광학 헤드와, 상기 광학식 디스크 상의 촛점합 상태로부터 집속 빔의 어긋남을 나타내는 촛점 오류 신호를 발생하는 촛점 오류 검출 수단과, 광빔이 각각의 트래킹 피트로부터 반사될 때 발생되는 재생 신호의 피크값들의 평균값을 산출하는 연산 수단과, 상기 연산 수단에 의해 산출된 상기 평균값의 절대값을 최대로 하는 바이어스를 상기 촛점 오류 검출 수단으로부터의 촛점 오류 신호에 가산하여, 합산 신호를 생성하고, 상기 합산 신호에 기초하여 상기 대물 렌즈를 이동시키도록 작동기를 제어하는 제어 수단을 구비하는 광학식 디스크상의 정보 기록 및 재생 장치를 제공한다.

Description

광학식 디스크상의 정보 기록 및 재생 장치
제1도는 본 발명의 한 실시예를 도시하는 블록선도.
제2도는 광학 헤드의 예를 도시하는 도면.
제3도는 광 검출기의 예를 도시하는 도면.
제4도는 광 검출부 및 연산 회로의 예를 도시하는 도면.
제5도는 신호 처리 회로의 예를 도시하는 도면.
제6도는 트래킹 피트의 재생신호의 파형도.
제7도는 광학 디스크의 일부를 도시하는 도면.
제8도 및 제9도는 플로차트.
제10도는 종래예를 도시하는 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
30 : 광학 헤드 31 : 연산회로
32 : 신호처리 회로 33 : CPU
38 : 작동기 Tp : 트래킹 피트
Li : 광학 빔
[산업상 이용 분야]
본 발명은 예컨대 광학식, 광자기식 디스크 재생 장치 등에 적용하기에 적합한 광학식 디스크의 구동 장치에 관한 것이다.
[발명의 개요]
본 발명은 트래킹용 광학적 기록 흔적이 트랙을 따라서 그 양측에 교대로 소정 간격으로써 형성된 광학식 디스크의 구동 장치에 있어서, 광학 헤드로부터의 집속 빔의 광학식 디스크상에서의 촛점 합 상태로부터의 어긋남을 나타내는 촛점 오류 신호를 검출하는 촛점 어류 검출 수단과, 트랙의 양측의 트래킹용 광학적 기록 흔적의 광학 헤드에 의한 재생 신호 파형의 피크값의 평균값을 산출하는 연산 수단을 가지며, 촛점 오류 검출 수단으로부터의 촛점 오류 신호에 상기 연산 수단으로 부터의 평균값의 절대값이 최대로 되는 바이어스를 가산하고, 그 가산 출력에 의해서 광학 헤드의 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 이동시키는 작동기를 제어토록 한 것에 의해서 광학계 회로 또는 신호 처리계 회로의 한쪽의 교환시에 조정이 불필요하게 됨과 더불어 디스크의 편심 등의 경시 변화, 온도 등의 환경 변화에 불구하고, 정밀도가 높은 자동 촛점 조정을 행할 수 있게 한 것이다.
[종래 기술]
종래의 광학식 디스크 재생 장치를 제 10 도를 참조로 설명한다.
제 10 도에 있어서 30은 광학 헤드이며, 광학식 디스크(도시 생략)에 기록된 정보를 검출한다. 31은 연산 회로이며, 광학 헤드(30)로부터의 검출 신호를 연산해서 정보 재생 신호 및 S자 특성의 촛점 오류 신호를 출력한다. 60은 가산기이며, 연산 회로(31)로부터의 촛점 오류 신호와, 볼륨(61)으로부터의 전압을 가산한다. 또한, 이 볼륨(61)은 한 쪽이 정전원(+B), 다른 쪽이 부전원(-B)에 접속되어 있다.
이 가산기(60)로부터의 가산 출력 신호(제어 전압 신호)는 위상 보상 회로(36) 및 버퍼 증폭기(37)를 통해서 후술하는 촛점 작동기(38)에 공급된다. 이 촛점 작동기(38)는 버퍼 증폭기(37)로부터의 제어 전압 신호의 전압값에 따라서 광학 헤드(30)의 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시킨다. 이것에 의해서 광학 헤드(30)로부터의 출사 레이저빔을 광학식 디스크상에 촛점을 맺도록 한다.
또한, 상기한 광학 헤드(30), 연산 회로(31) 및 촛점 작동기(38)로 도면에 도시하는 바와 같이 광학계 회로가 구성되며, 가산기(60), 볼륨(61), 위상 보상 회로(36) 및 버퍼 증폭기(37)로 도면에 도시하는 바와 같이 신호 처리계가 구성된다.
또한, 이들 광학계 및 신호 처리계는 다른 기판상에 실장된다.
그런데, 상기한 광학 디스크 재생 장치는 사람의 손에 의한 조정이 불가결하게 되어 있다. 이러한 조정은 광학식 디스크상에 기록된 정보를 광학 헤드(30)에서 재생하고, 오실로스코프의 프로브를 연산 회로(31)의 출력측에 접속하고, 정보 재생 신호의 파형의 진폭 등을 오실로스코프의 음극선관상에서 관측하여, 그 진폭이 각각 최대로 된 곳이 서로 같게 되도록 볼륨(61)을 가변시키도록 하는 것이다.
[발명이 해결하려고 하는 과제]
그런데, 상기한 도 10에 대해서 설명한 광학식 디스크의 재생 장치는 다음과 같은 결점이 있다.
우선, 조정에 사람의 손을 거쳐야 한다. 그리고, 광학계 및 신호 처리계는 각각 별도의 프린트 기판에 실장되어 있으므로 예컨대 한쪽을 교환했을 때 다시 사람의 손을 거친 조정을 행해야 한다.
또한 경시 변화, 즉, 디스크의 편심이나 환경 변화에 의해서 최초에 조정했을 때의 볼륨의 볼륨(저항)값을 다시 조정하지 않는 한, 촛점 조정의 정밀도는 떨어진다.
이와 같은 점을 감안하여 본 발명은 광학계 회로 또는 신호 처리계 회로의 한쪽의 교환시에 조정이 불필요해짐과 더불어 디스크의 편심 등의 경시변화, 온도 등의 환경변화에도 불구하고 정밀도가 높은 자동 촛점 조정을 행할 수 있는 광학식 디스크의 구동장치를 제안하려는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명은 트래킹용 광학적 기록 흔적(Tp)이 트랙을 따라서 그 양측에 교대로 소정 간격으로 형성된 광학식 디스크의 구동장치에 있어서 광학 헤드로부터의 집속 빔(Li)의 광학식 디스크상에서의 촛점 합 상태에서의 어긋남을 나타내는 촛점 오류 신호를 검출하는 촛점 오류 검출 수단과, 트랙 양측의 트래킹용 광학적 기록 흔적(Tp)의 광학 헤드에 의한 재생 신호 파형의 피크값의 평균값을 산출하는 연산 수단을 가지며, 촛점 오류 검출 수단으로부터의 촛점 오류 신호에 연산수단으로부터의 평균값의 절대값이 최대로 되는 바이어스를 가산하고, 그 가산 출력에 의해서 광학 헤드의 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 이동시키는 작동기를 제어토록 한 것이다.
상술하는 본 발명에 의하면 촛점 오류 검출 수단으로부터의 촛점 오류 신호에, 연산수단으로부터의 평균값의 절대값이 최대로 되는 바이어스를 가산하고, 그 가산 출력에 의해서 광학 헤드의 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 이동시키는 작동기를 제어한다.
[실시예]
이하에, 도 1을 참조해서, 본 발명의 한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 광학식 디스크의 재생 장치를 도시하고 있다. 30은 광학 헤드이며 광학식 디스크(도시 생략)에 기록된 정보를 검출한다. 31은 연산 회로이며 광학 헤드(30)로부터의 검출 신호를 연산해서 정보 재생신호 및 S 자 특성의 촛점 오류 신호를 출력한다.
32는 신호 처리 회로이며 연산 회로(31)에서의 재생 신호로부터 후술하는 트래킹 피트의 재생 신호를 추출하고 이것을 연산한다. 이 신호 처리 회로(32)로부터의 연산 출력 신호는 버스(Bu)(데이터, 어드레스 및 제어 버스로 이루어진다)를 통해서 CPU(33)에 공급된다. CPU(33)는 신호 처리 회로(32)로부터의 연산 출력 신호(트래킹 오류 신호)에 기초한 후술하는 촛점 합 정보 신호에 기초하여 D/A 컨버터(34) 및 저항기(R1)를 통해 연산 증폭기(35)에 바이어스를 공급한다. 또한, 연산 회로(31)로부터의 S자 특성의 촛점 오류 신호가 저항기(R2)를 통해 연산 증폭기(35)에 공급된다.
이러한 연산 증폭기(35)의 입력 및 출력측은 부귀한 저항기(R3)에 의해서 접속되어 있다. 이러한 연산 증폭기(35)로부터의 출력 신호(제어 전압 신호)는 위상 보상 회로(36) 및 버퍼 증폭기(37)를 통해서 대물 렌즈를 구동하는 촛점 작동기(38)에 공급된다.
따라서, 촛점 작동기(38)에 의해서 광학 헤드(30)의 대물렌즈(도시 생략)를 광축 방향으로 이동시켜서 광학 헤드(30)로부터의 출사 레이저빔을 광학식 디스크상에 촛점을 맺게 한다.
다음에 도 7을 참조해서 광학식 디스크(그로브(groove) 기록 방식)에 대해서 설명한다.
도 7에는 광학식 디스크의 일부(기록면상)를 도시하고 있다. Gr은 그로브(홈)이며, 디스크의 기록면상에 동심원상 또는 소용돌이상으로 형성되며, 그 중에 기록 트랙이 형성된다. La는 그 그로브(Gr) 사이의 랜드부이다. Cp는 클록 피트, Da는 이러한 클록 피드에 이어지는 데이터 피트 열이며, 이들 피트(Dp 및 Da)는 트랙 중심선(To)상에 형성되고, 클록 피트(Cp) 및 데이터 피트열(Da)의 전후에 트래킹 피트(Tp)가 형성된다. 이 트래킹 피트(Tp)는 트랙 중심선(To)의 양측에 비스듬하게 배치된 1 쌍의 피트로 이루어진다.
또한, Li는 광 빔이고 트래킹 제어에 의해서 그 중심이 항상 트랙 중심선(To)과 일치하도록 트랙에 조사되도록 이루어져 있다.
다음에 도 2를 참조하여 상기한 도 1에 대해서 설명한 광학 헤드(30)에 대해서 상세히 설명한다. 여기서 지면내에 XY 평면을 형성하는 X 축 및 Y 축 및 지면과 직각이며 그 위쪽으로 향하는 Z 축으로 이루는 직교좌표계를 설정해둔다.
도 2에 있어서, 1은 반도체 레이저 광원(레이저 다이오드)이며, 이것으로부터 +Y 축 방향으로 향하는 레이저빔이 시준기 렌즈(2)에 공급되어서 평행 빔으로된 다음, 각각 단면이 직각 2등변 3각형인 유리 프리즘(13A)과 일체화되며, 단면이 직각 2등변 3각형의 1쌍의 유리 프리즘이 맞붙어서 구성된 빔 스플리터(13)의 반투경면에 입사한다. 이 반투경면에 의해서 반사되어서 -X 축 방향으로 향하는 s 직선편광의 빔이 빔 스플리터(13)에서 출사한다.
파선으로 둘러싸인 부분(4)은 지면에 수직인 방향에 위치하는 광학계를 도시하며, 그림의 형편상, 지면, 즉 XY 평면내에 그려져 있다. 빔 스플리터(13)의 반투경면에 의해서 반사되어서 -X 축 방향으로 나아가는 s 직선 편광의 빔은 광학계(4)의 단면이 직각 3 각형의 유리 프리즘(5)의 반사면에서 반사되어서 +Z 축 방향으로 편향된 다음, 대물 렌즈(6)에 의해서 집속되어져, 광자기 디스크(7)의 수직 자화막(7a)에 입사하여 거기서 반사하다. 이 반사 빔은 그 자화막의 자화의 상태에 따라서 입사 빔에 대해서 그 편광명이 근소하게 회전되어짐과 더불어 소정의 타원율이 발생해서 타원 편광의 빔으로 된다.
디스크(7)의 자화막(7a)에서 반사한 -Z 축 방향으로 향하는 발산 빔은 대물 렌즈(6)에 의해서 평행 빔으로 된 후, 프리즘(5)의 반사면에서 반사되어서 그 광로가 +X 축 방향으로 편향되어진 후, 빔 스플리터(13)에 입사하며, 그 반투경면에서 반사하여 그 광로가 +Y축 방향으로 편향되고, 그런 후에 s직선 편향의 편향면에 대해서 22.5도 방향으로 내면에 광학축을 가지는 λ/2 판(9)을 통과함으로써 s 편광성분 및 p 편광성분으로 구성되는 빔(무신호일 때는 두성분의 진폭은 동일하게 된다)으로 변환된 후, 집광 렌즈(10)에 입사해서 집속되어 진다. 그리고, 집광 렌즈(10)로부터의 집속 빔은 광 검출기(15)에 입사한다.
다음에, 이 광 검출기(15)의 구성 및 동작을 도 3 및 도 4를 참조해서 설명한다. 이 광 검출기(15)는 편광 빔 스플리터(16)와 동일 기판상에 형성된 1쌍의 광 검출부(17,18)을 구비하는 광 검출기(19)를 일체로 구성한 것이다. 편광 빔 스플리터(16)는 단면이 직각 2등변 3각형상의 유리 프리즘(16A)과, 단면이 평행 4변형(그 각도는 45 도 및 135 도이다)의 유리의 프리즘(16B)을 맞붙여서 구성한 것이다.
그리고, 집광 렌즈(10)로부터의 집속 빔이 프리즘(16B)의 입사면(16a)에 직각으로 입사하고, 이 입사면(16a)에 대해서 45 도의 각도를 갖는 접합면에 유전 다층막(16b)이 설치되어 있다. 이 유전 다층막(16b)은 입사 빔의 p 편광 성분을 통과시킴과 더불어 s 편광성분을 반사시킨다.
그리고, 프리즘(16B)의 유전 다층막(16b)과 평행인 평면(16c)이 상기한 s 편광 성분에 대한 반사면으로 되어 있다. 그리고, 편광 빔 스플리터(16)에 입사하고, 유전 다층막(16b)에서 반사 분리된 s 편광 성분이 반사면(16c)에서 반사해서 출사하는 프리즘(16B)의 면(16d)과 유전 다층막(16b)에서 통과 분리된 s 편광성분이 출사하는 프리즘(16A)의 면(16e)과는 동일 평면으로 된다. 그리고, 편광 빔 스플리터(16)의 각각의 출사면(16d,16e)은 입사면(16a)으로부터 입사하는 집속 빔의 집광점 P에 대해서 앞뒤로 둥거리씩 떨어진 위치에 있다.
다음에 광 검출기(19)에 대해서 설명한다. 이 광 검출기(19)는 동일 기판상에 형성된 1쌍의 광 검출부(17,18)로 구성되고 있으며, 각각 프리즘(16B,16A)의 면(16d,16e)에 접하고 있다. 이들 광 검출구(17,18)는 도 4에 도시하는 바와 같이 각각 띠 형상으로 3 분할되어 있으며, 그 중앙의 검출부(17B,18E)의 중심 위치에 s 편광 성분 및 p 편광 성분의 빔의 광축을 일치시키도록 하고 있다. 그리고, 도 4에 도시하는 바와 같이 광 검출기(19)의 광 검출부(17,18)에 조사되는 s 편광 성분 및 p 편광 성분의 각각의 빔의 스폿(SPs,SPp)이 실선으로 도시하는 바와 같이 동일 지름인 상태일 때, 디스크(7)의 자성막에 조사되는 집속 빔이 그 자성막상에서 촛점을 맺도록 미리 광로 조정을 해두는 것으로 한다. 이같이 하면 디스크(7)의 자성막에 조사되는 집속 빔의 그 자성막(7a)상에서의 집속이 어긋나면, 광 검출부(17,18)상의 빔 스폿의 지름이 제 4 도에서 파선 및 일점 쇄선으로 도시하듯이 상반적으로 변화하며 그 스폿(SPp,SPs)의 지름의 변화에 따른 검출 출력이 각각 광 검출부(17,18)에서 얻어진다.
다음에, 이 광 검출부(19)의 각각의 광 검출부(17,18)에서 얻어진 광 검출 출력의 연산 회로에 대해서 도 4를 참조로 설명한다. 광 검출부(17)의 각각의 광 검출기(17A,17B,17C)에서의 검출 출력을 각각 A, B, C로 하고, 광 검출부(18)의 각각의 광 검출부(18D,18E,18F)로부터의 검출출력을 각각 D, E, F로 한다.
도 4에 있어서, 21 내지 24는 각각 가산기를 나타내며, 25 내지 28은 각각 연산 증폭기를 나타낸다. 그리고, 검출 출력 A, C가 가산기(21)에서 가산되며, 연산 증폭기(25)에서 검출 출력(B)로부터 가산기(21)의 가산 출력(A+C)이 감산되어서 연산 출력[FE1=B-(A+C)]이 얻어진다. 검출 출력(D,F)이 가산기(23)에서 가산되고 연산 증폭기(27)에서 검출 출력(E)로부터 가산기(23)의 가산 출력(D+F)이 감산되어서 연산 출력[FE2=E-(D+F)]이 얻어진다. 가산기(22)에서 가산기(21)의 가산 출력(A+C)과, 검출 출력(B)이 가산되며, 가산기(24)에서 가산기(23)의 가산 출력(D+F)과, 검출 출력(E)이 가산됨, 연산 증폭기(26)에서 가산기(22)의 가산 출력(RF1=A+B+C)으로부터 가산기(24)의 가산 출력(RF2=D+E+F)이 감산되어서 연산 출력(RF=RF1-RF2)이 얻어지며, 이것이 디스크(7)로부터의 재생 정보 신호로 된다. 연산 증폭기(28)에서 연산 증폭기(25)로부터의 연산 출력(FE1)에서 연산 증폭기(27)의 연산 출력(FE2)이 감산되어서 연산 출력(FE=FE1-FE2)이 얻어지며 이것이 촛점 오류 신호로 된다.
다음에 도 5를 참조해서 상기한 도 1에 대해서 설명한 신호 처리 회로(32)에 대해서 설명한다.
51는 A/D 컨버터이며 입력 단자(T1)로부터의 재생 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이것을 레지스터(49c,49a,49d,49e,49b 및 49f)에 각각 공급함과 더불어 2진하 회로(52)를 통해서 싱크(sync)패턴 검출 회로(53)에 공급한다. 이 싱크패턴 검출 회로(53)는 1 세그멘트(=18 바이트)마다의 싱크패턴을 검출하고, 후술하는 세그멘트 카운터(54)에 로드 제어 신호를 공급한다. 또한, 전원 투입시부터 최초로 싱크패턴을 검출하면, 스위치(SW)를 온으로 하고, 이후, 이 상태를 유지시킨다.
세그멘트 카운터(54)는 후술하는 전압 제어 발진기(59)로부터의 클럭 신호(예컨대 12.3MHz)를 계수하고, 싱크패턴 검출 회로(53)에서의 로드 제어 신호가 공급되면 디코더(55)에 카운트 값을 공급(로드)한다. 그리고, 이 디코더(55)로부터 각각의 레지스터(49c,49a,49d,49e,49b 및 49f)의 클록신호 입력 단자에 제어 신호가 각각 공급된다. 이것은 싱크 패턴으로부터 클록 신호를 270 개 계수하고 트래킹 피트(Tp)의 클록 신호를 270개 계수한 때로부터 트래킹 피트(Tp)의 재생 신호로 되기 때문이다.
이것에 의해서 각각의 레지스터(49c,49a,49d,49e,49b,49f)에는 도 6에 도시하는 바와 같은 트래킹 피트(Tp)의 재생 신호 파형의 각각의 샘플 포인트(c,a,d,e,b,f)의 미러 레벨(Dm)을 기준으로 한 데이타(Dc,Da,Dd,De,Db,Df)가 공급된다. 여기에서, a,b는 트래킹 피트(Tp)를 구성하는 1쌍의 피트의 재생 신호 파형의 피크 포인트를 도시하며, c, d; e, f는 그 피트 포인트(a, b)의 각각 양측의 포인트이며, 포인트(c-a,a-d,e-b,b-f)간의 시간은 서로 같다.
그리고, 디코더(55)로부터의 제어 신호에 의해서 각각의 레지스터(49c,49a,49d,49e,49b,49f)는 각각 유지하고 있는 샘플 포인트(c,a,d,e,b,f)의 각각의 데이타(Dc,Da,Dd,De,Db,Df)를 각각 출력한다.
46은 (Da+Db)/2 연산기이며, 레지스터(49a)로부터의 샘플 포인트(a)의 데이터(Da)와 레지스터(49b)로부터의 샘플 포인트(b)의 데이터(Db)를 가산하고, 이것에 ½을 곱하는 연산을 행한다. 그리고, 이 연산 결과의 신호를 출력 단자(T2) 및 도 1에 대해서 설명한 버스(Bu)를 통해서 CPU(33)에 공급한다. 또한, 디스크의 일주분의 트랙에는 트래킹 피트(Tp)가 예컨대 30 쌍 형성되어 있으므로 이 CPU(33)는 (Da+Db)/2 연산기(46)로부터의 연산 결과의 예컨대 2 주분(60 쌍분)의 평균값을 산출하고, 이것을 촛점합 정보로 하고 있다.
또한, 47은 (Da-Db)연산기이며, 레지스터(49a)로부터의 샘플 포인트(a)의 데이터로부터 레지스터(49b)로부터의 샘플 포인트(b)의 데이터를 감산하는 연산을 행하며 그 결과의 신호(트래킹 오류 신호)를 출력 단자(T3)에 공급한다.
이 트래킹 피트(Tp)의 재생 신호는 도 7에 도시하는 바와 같이 광 빔(Li)이 트래킹 피트(Tp)를 구성하는 트랙의 트랙 중심선(To)의 좌우에 교대로 형성된 1 쌍의 피트에 조사되는 것에 의해서 재생되는데, 이 1 쌍의 피트에 광 빔(Li)이 균일하게 조사되어 있으면 도 6에 도시하는 바와 같이 두 피트의 재생 신호의 미러부 레벨(Dm)을 기준으로 한 진폭(Da,Db)은 같게 된다. 그러나, 이 2개의 피트에 광 빔(Li)이 균일하게 조사되어 있지 않을 때는 도 6의 A 또는 C에 도시하듯이 양 피트의 재생 신호의 진폭은 서로 상이하다. 따라서, 이때, (Da-Db) 연산기(47)로부터 트래킹 오류 신호가 출력되는 것으로 된다.
또한, 두 피트의 재생 신호의 파형의 미러부 레벨(Dm)을 기준으로 하는 진폭(Da-Db)(피크값)의 평균값((Da+Db)/2)의 절대값은 온 트랙 및 오프 트랙 여하에 불구하고, 광 빔(Li)이 홈(Gr)내에서 촛점을 맺었을 때, 최대값으로 된다.
56은 위상 오차 연산 회로이며, 레지스터(49c)로부터의 샘플 포인트(C)의 데이터(Dc)에서 레지스터(49d)로부터의 샘플 포인트(d)의 데이터(Dd)를 감산한 감산결과(Dc-Dd)와, 레지스터(49e)로부터의 샘플 포인트(e)의 데이터(De)에서 레지스터(49f)로부터의 샘플 포인트(f)의 데이터(Df)를 감산한 감산 결과(De-Df)를 가산하고, 다시 이 가산 결과[(De-Dd)+(De-Df)]에 ½을 곱하는 연산을 행한다. 그리고, 이 결과 [(Dc-Dd)+(De-Df)]/2의 신호는 D/A 컨버터(57), 위상 보상 회로(58) 및 스위치(SW)를 통해서 전압 제어 발진기(59)에 발진 주파수 제어신호로서 공급된다. 이 전압 제어 발진기(59)로부터의 클록 신호는 출력 단자(T4), A/D 컨버터(51) 및 세그멘트 카운터(54)의 클록 신호 입력 단자에 각각 공급된다.
다음에 도 8의 플로차트를 참조해서 광학식 디스크의 재생 장치의 동작의 개요를 설명한다.
우선, 스텝(ST-1)에선 스위치(전원 스위치)가 온으로 된다. 그리고, 다음의 스텝(ST-2)으로 이행한다.
스텝(ST-2)에선 스핀들(spindle)의 회전이 개시, 즉, 이 스핀들의 회전에 의해서 광학식 디스크의 회전이 개시된다. 그리고 다음의 스텝(ST-3)으로 이행한다.
스텝(ST-3)에선 스핀들의 회전이 안정화된다. 그리고, 다음의 스텝(ST-4)으로 이행한다.
스텝(ST-4)에선, 광학 헤드(30)의 반도체 레이저 광원(레이저 다이오드)(1)으로부터의 레이저빔이 출사된다. 그리고 다음의 스텝(ST-5)으로 이행한다.
스텝(ST-5)에선 D/A 컨버터(34)의 출력, 즉, 촛점의 바이어스를 강제적으로 OV로 설정한다. 그리고, 다음의 스텝(ST-6)으로 이행한다.
스텝(ST-6)에선 촛점 작동기(38)의 스위프(sweep)를 개시한다. 그리고, 다음의 스텝(ST-7)으로 이행한다.
스텝(ST-7)에선, 촛점 조정을 종료한다. 그리고, 다음의 스텝(ST-8)으로 이행한다.
스텝(ST-8)에선 자동 촛점의 오프셋을 조정한다. 또한, 이 스텝(ST-8)의 동작의 상세한 내용은 도 9에 대해서 후술한다. 그리고, 다음의 스텝(ST-9)으로 이행한다.
스텝(ST-9)에선 드라이브 대기상태로 된다. 그리고, 다음의 스텝(ST-10)으로 이행한다.
스텝(ST-10)에선 온도 측정을 행한다. 또한, 이 온도 측정에 대해선 도 1 내지 도 7에 있어서 그 설명 및 그 도시는 생략했으나, 예컨대 온도 감지기로부터의 온도 검출 신호를 A/D 컨버터에 의해서 디지틀 신호로 하고, 도 1에 도시한 버스(Bu)를 통해서 CPU(33)에 공급함으로써 행해진다. 그리고, 다음 스텝(ST-11)으로 이행한다.
스텝(ST-11)에선 오프 코맨드의 유무를 판단하고, "예"이면 스텝(ST-12)으로 이행하고, "아니오"이면 스텝(ST-14)으로 이행한다.
스텝(ST-12)에선 구동 장치의 동작을 종료시키기 위한 처리, 즉, 오프 처리를 행하고, 계속해서 스텝(ST-13)에서 재생 장치는 작동 종료 상태, 즉, 오프상태로 된다.
스텝(ST-14)에선 온도 설정(온도=T2)을 행하고, 그후 스텝(ST-15)으로 이행한다.
스텝(ST-15)에선 │T1-T2│〉5℃인가 아닌가의 판단을 행하고, "아니오"이면 스텝(ST-11)으로 이행하고, "예" 이면 스텝(ST-16)으로 이행한다.
스텝(ST-16)에선 스텝(ST-8)과 같은 자동 촛점 오프셋 조정을 행하고 그후 스텝(ST-10)으로 이행한다.
다음에 도 9의 플로차트를 참조해서 도 8의 스텝(ST-8 및 ST-16)에 있어서의 CPU(33)(도 1 참조)에 의한 자동 촛점 오프셋 조정에 대해서 설명한다.
우선 스텝(ST-1)에선 D/A 컨버터(34)의 출력, 즉, 촛점의 바이어스 값을 OV로 한다. 즉, 도 1에 도시한 D/A 컨버터(34)에 공급하는 바이어스 데이터 신호를 OV에 대응한 데이터 신호로 한다. 이것에 의해서 버퍼 증폭기(37)에서 촛점 작동기(38)에 공급되는 전압은 OV로 된다. 그리고 다음의 스텝(ST-2)으로 이행한다.
스텝(ST-2)에선 촛점 합 정보의 수집, 즉, 신호 처리 회로(32)에 있어서 (Da+Db)/2의 값을 예컨대 60회 가산하고, 그 가산결과를 60으로 제산하여 평균값 A1을 얻는다. 그리고, 스텝(ST-3)으로 이행한다.
스텝(ST-3)에선 D/A 컨버터(34)의 출력, 즉, 촛점의 바이어스 값을 B(단위 전압이며 정으로 한다)로 한다. 즉, D/A 컨버터(34)에 공급하는 바이어스 데이터 신호를 +B(V)에 대응한 신호로 한다. 이것에 의해서 버퍼 증폭기(37)에서 촛점 작동기(38)에 공급되는 전압은 +B(V)로 된다. 그리고, 다음의 스텝(ST-4)으로 이행한다.
스텝(ST-4)에선 스텝(ST-2)과 마찬가지로 촛점 합 정보의 수집, 즉, 신호 처리 회로(32)에서의 (Da+Db)/2의 결과의 신호를 예컨대 60회 가산하고 그 가산결과를 60으로 제산하여 평균값을 산출한다. 여기에서 그 산출한 평균값을 A2로 한다. 그리고 다음의 스텝(ST-5)으로 이행한다.
스텝(ST-5)에선 스텝(ST-4)에 있어서 산출한 평균값(A2)에서 스텝(ST-2)에 있어서 산출한 평균값(A1)을 감산한 감산 결과(A2-A1=C)가 0 보다 작을 때는 다음 스텝(ST-6)으로 이행하고 0 이상일 때는 스텝(ST-14)으로 이행한다.
스텝(ST-6)에선 스텝(ST-4)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A2) 대신에 스텝(ST-2)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 평균값(A1)을 사용한다. 그리고, 다시 촛점의 바이어스 값을 0으로 한다. 즉, D/A 컨버터(34)에 공급한다. 바이어스 데이터 신호를 OV에 대응한 데이터 신호로 한다. 이것에 의해서 버퍼 증폭기(37)로부터의 촛점 작동기(38)에 공급되는 전압은 OV로 된다. 그리고 다음 스텝(ST-7)으로 이행한다.
스텝(ST-7)에선 현재 설정하고 있는 촛점의 바이어스 값을 현재의 촛점의 바이어스 값 0에서 B를 감한 값(-B)으로 한다. 그리고 다음의 스텝(ST-8)으로 이행한다.
스텝(ST-8)에선 스텝(ST-7)에서 설정한 촛점의 바이어스 값이 한계 값(-L)보다 작은가 여부가 판단되면 "예"이면 스텝(ST-9)으로 이행하며 "아니오"이면 스텝(ST-10)으로 이행한다.
스텝(ST-9)에선 자동 촛점에 오프셋에 의한 오류가 발생했다고 판단한다. 또한 이 경우 그 뜻을 예컨대 표시 장치에 설치해서 표시토록 해도 된다.
스텝(ST-10)에선 스텝(ST-7)에 있어서 설정한 촛점의 바이어스 값(-B)을 바이어스 데이터 신호로서 D/A 컨버터(34)에 공급한다. 이것에 의해서 버퍼 증폭기(37)에서 촛점 작동기(38)에 공급되는 전압은 스텝(ST-7)에서 설정한 전압 [-B(V)]으로 된다. 그리고, 스텝(ST-2 및 ST-4)과 마찬가지로 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]신호의 평균값(이 평균값을 A3으로 한다)을 산출한다. 그리고 다음의 스텝(ST-11)로 이행한다.
스텝(ST-11)에선 스텝(ST-10)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A3)에서 스텝(ST-4)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A2)을 감산하고 그 감산 결과(D라 한다)가 0 이상일 때는 다음 스텝(ST-12)으로 이행하고, 0 보다 작을 때는 스텝(ST-13)에 이행한다.
스텝(ST-12)에선 스텝(ST-4)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A2) 대신에, 스텝(ST-10)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A3)을 써서 다시 스텝(ST-7)으로 이행해서 상기와 마찬가지의 동작을 반복한다.
스텝(ST-13)에선 최적 자동 촛점의 바이어스 값은 B를 가한 값이라고 판단하고, 이것에 기준해서 버퍼 증폭기(37)로부터 작동기(38)에 공급되는 전압을 촛점의 바이어스 값[+B(V)]으로 한다. 즉, 작동기(38)에 공급되는 최적 바이어스 값(전압)은 -B(V)의 정수배로 된다. 그리고 종료한다.
스텝(ST-14)에선 현재 설정하고 있는 촛점의 바이어스 값을 현재의 촛점의 바이어스 값 0에 B를 가산한 값 +B로 한다. 그리고, 다음의 스텝(ST-15)으로 이행한다.
스텝(ST-15)에선 스텝(ST-14)에서 설정한 촛점의 바이어스 값이 한계 값(+L)보다 큰지 아닌지가 판단됨, "예"이면 스텝(ST-16)으로 이행하고, "아니오"이면 스텝(ST-17)으로 이행한다.
스텝(ST-16)에선 자동 촛점에 오프셋에 의한 오류가 발생했다고 판단한다. 또한, 이 경우 그 뜻을 예컨대 표시장치를 설치해서 표시토록 해도 된다.
스텝(ST-17)에선 스텝(ST-14)에 있어서 설정한 촛점의 바이어스 값을 바이어스 데이터 신호로서 D/A 컨버터(34)에 공급한다. 이것에 의해서 버퍼 증폭기(37)로부터 촛점 작동기(38)에 공급되는 전압은 스텝(ST-14)에서 설정한 전압[+B(V)]으로 된다. 그리고 스텝(ST-2 및 ST-4)과 마찬가지로 촛점 합 정보[(Da+Db)/2] 신호의 평균값(이 평균값을 A3이라 한다)을 산출한다. 그리고 다음의 스텝(ST-18)으로 이행한다.
스텝(ST-18)에선 스텝(ST-17)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A3)에서 스텝(ST-4)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A2)을 감산하고, 그 감산 결과(D라 한다)가 0 이상일 때는 다음 스텝(ST-19)으로 이행하며, 0 보다 작을 때는 스텝(ST-20)으로 이행한다.
스텝(ST-19)에선 스텝(ST-4)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A2) 대신에 스텝(ST-17)에서 산출한 촛점 합 정보[(Da+Db)/2]의 결과의 신호의 평균값(A3)을 써서 다시 스텝(ST-14)으로 이행해서 상기한 동작을 반복한다.
스텝(ST-20)에선 최적 자동 촛점의 바이어스 값은 B를 감한 값이라 판단하고, 이것에 기준해서 버퍼 증폭기(37)에서 작동기(38)에 공급되는 전압이 촛점의 바이어스 값[-B(V)]으로 한다. 즉, 작동기(38)에 공급되는 최적 바이어스 값(전압)은 +B(V)의 정수배로 된다. 그리고 종료한다.
또한, 상기한 실시예에 있어선 트래킹을 걸고 있지 않는 상태에서 자동 촛점의 오프셋 조정을 행하고 있는데 트래킹을 건 상태에서도 마찬가지로 행할 수 있다.
상기한, 본 발명에 의하면 트래킹용 광학적 기록 흔적이 트랙을 따라서 그 양측에 교대로 소정 간격으로써 형성된 광학식 디스크의 구동 장치에 있어서 광학 헤드에서의 집속 빔의 광학식 디스크상에서의 촛점 합 상태에서의 어긋남을 나타내는 촛점 오류 신호를 검출하는 촛점 오류 검출 수단과 트랙의 양측의 트래킹용 광학적 기록 흔적의 광학 헤드에 의한 재생 신호 파형의 피크값의 평균값을 산출하는 연산 수단을 가지며, 촛점 오류 검출 수단에서의 촛점 오류 신호에 연산 수단에서의 평균값의 절대값이 최대로 되는 바이어스를 가산하고, 그 가산 출력에 의해서 광학 헤드의 대물 렌즈를 그 광축 방향으로 이동시키는 작동기를 제어토록 했으므로 광학계 회로 또는 신호계 회로의 한쪽의 교환시에 조정이 불필요하게 됨과 더불어 디스크의 편심등의 경시 변화, 온도 등의 환경 변화에 불구하고 정밀도가 높은 자동 촛점 조정을 행할 수 있다.

Claims (1)

  1. 광학식 디스크에 정보를 기록하거나 광학식 디스크로부터 정보를 재생하기 위한 장치로서, 상기 광학식 디스크는 광학식 디스크상의 트랙 중심의 양측에 위치되어 트랙을 따라 서로 간에 이격되어 있는 다수의 트래킹 피트 쌍들을 포함하는, 상기 광학식 디스크상의 정보 기록 및 재생 장치에 있어서: 광학식 디스크에 집속 빔을 공급하고 광학식 디스크로부터 반사되는 광빔을 검출하는 광학 헤드로서, 광빔을 통과시키는 대물 렌즈와 상기 대물 렌즈를 그 광축을 따라 이동시키는 작동기를 포함하는, 상기 광학 헤드; 상기 광학식 디스크 상의 촛점합 상태로부터 집속 빔의 어긋남을 나타내는 촛점 오류 신호를 발생하는 촛점 오류 검출 수단; 광빔이 각각의 트래킹 피트로부터 반사될 때 발생되는 재생 신호의 피크값들의 평균값을 산출하는 연산 수단; 및 상기 연산 수단에 의해 산출된 상기 평균값의 절대값을 최대로 하는 바이어스를 상기 촛점 오류 검출 수단으로부터의 촛점 오류 신호에 가산하여, 합산 신호를 생성하고, 상기 합산 신호에 기초하여 상기 대물 렌즈를 이동시키도록 작동기를 제어하는 제어 수단을 구비하는 광학식 디스크상의 정보 기록 및 재생 장치.
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