KR100432207B1 - 광초점조정시스템 - Google Patents

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KR100432207B1
KR100432207B1 KR1019960706150A KR19960706150A KR100432207B1 KR 100432207 B1 KR100432207 B1 KR 100432207B1 KR 1019960706150 A KR1019960706150 A KR 1019960706150A KR 19960706150 A KR19960706150 A KR 19960706150A KR 100432207 B1 KR100432207 B1 KR 100432207B1
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Abstract

캐리어 (5) 상에 빔의 접속을 조정하기 위한 시스템.
검출기의 넓은 동적 범위와 제한된 안정성을 갖는 제 1 검출기 (CA) 는 상기 캐리어 (5) 에 의해서 반사된 광을 측정한다.
검출의 작은 동적 범위, 높은 안정성 및 높은 정밀성을 갖는 제 2 검출기 (CB) 는 또한 캐리어 (5) 에 의해서 반사된 광을 측정한다.
제어 회로는 접속 제어 장치 (B) 를 제어하기 위하여 사용된다.
제어 논리는 상기 신호가 특정한 값 (a) 을 넘을 때, 제어 장치 (B) 의 작동을 제 1 집속 오류 신호의 제어하에 놓이게 하며, 제 2 집속 오류 신호가 또다른 특정한 값을 넘을 때, 제어 장치 (B) 의 작동이 제 2 집속 오류 신호의 제어하에 놓이게 한다.
응용 : 정보 요소의 광학적 판독. 광디스크의 기록/판독.

Description

광 초점 조정 시스템
광학 기록 캐리어는 거의 항상 반사면에 의해서 형성되고, 대부분의 경우 디스크의 형태로, 상기 반사면은 트랙 (track) 을 따라서 배열된 불연속적이며 작은 크기의 변경 (alteration)을 지니고 있다. 현재 캐리어의 가장 일반적인 형태는 콤팩트 디스크라고 불리는 오디오 디스크(audio disk) 이다. 이 경우에, 변경은 반사성 평면 표면에 있는 미소홈이나 혹은 좀 더 일반적으로 마이크로-릴리프 (relief) 이다. 상기 마이크로-릴리프는 약 0.4 ㎛ 의 폭을 갖으며, 두 개의 이웃하고 있는 트랙의 축은 1.6 ㎛ 의 거리(피치 (pitch) 라고 함) 만큼 분리되어 있다.
상기 마이크로-릴리프의 존재는 반사 표면에 집속된 레이저 빔을 갖는 기계를 사용하여 검출되는데, 상기 빔의 크기를 최소화시켜서, 단번에 단 하나의 마이크로-릴리프에 도달한다. 빔이 반사 표면에 도달할 때, 광은 반사된다. 빔이 마이크로-릴리프에 도달할 때, 회절이 발생한다. 다시 말하면, 광은 모든 방향으로 분산된다. 상기 장치는 완곡한 표면에서 반사된 빔에 대하여는, 검출기가 에너지의 최대량을 받으며, 상기 빔이 마이크로-릴리프에 도달할 때는, 디스크와 검출기 사이에 설치된 광 시스템에서 빔의 부분이 일탈되도록 하는 격자에 의해서 광 에너지의 일부분만을 검출기가 받을 수 있게 한다.
상기 디스크 혹은 다른 이미 기록된 캐리어는 항상 마이크로-릴리프 형태로 모든 정보 요소를 지니고 있다. 대조적으로, 기록이 행해질 수 있는 디스크 상에서, 이것은 일반적으로 마이크로-릴리프 형태로 되어있는 프리포멧(preformat) 혹은 이미 기록된 정보인데, 상기 정보는 다른 변경의 형성에 의해서 기록될 수 있으며, 다른 변경은 즉 반사 계수의 변화, 혹은 광자기 디스크를 위하여 분극 회전으로 표현되는, 판독에 있어서의 자기화의 변화이다.
이미 기록된 정보 혹은 프리포멧은 트랙 구성을 정의한다.
판독 혹은 기록 장치의 작동은 판독 레이저빔(혹은 기록레이저빔) 이 디스크의 반사 표면에 집속될 경우에만 정확하게 된다.
반사 표면상에서 레이저 빔의 영구 집속을 할 수 있게 하기 위하여, 크기와 부호의 식으로 초점에 대한 발산을 측정하는 수단을 갖는 서보 (servo) 제어 시스템을 설치할 필요가 있다.
알려진 시스템은 검출에 있어서 넓은 동적 (dynamic) 범위를 갖으며 넓은 조정 범위를 제공하는 장치를 가지고 초점 조정 기능을 얻을 수 있다. 예를 들어, 이것들은 연속형 검출기이다. 검출기의 예는 프랑스 특허 7401283 에서 주어지며, 여기서는 비점 수차 효과를 원통형 렌즈를 이용하여 초점 판독 빔으로 소개하고 있다. 4 개의 광검출기는 십자형태로 배치되어 있다. 초점이 정상적인 방법으로 설정될 때, 4 개의 광검출기는 같은 양의 광을 받는다. 초점을 한 방향으로 바꾸어 놓을 때, 두 개의 정반대로 마주보는 광검출기는 다른 두 개 보다 더 많은 광을 받는다. 그 역은 초점이 반대 방향으로 바꾸어질 때 나타난다. 이런 형태의 검출기의 단점은 그것의 영점 조정 오류 위치가 동시에 변할 수도 있다는 것이다.
초점 조정은 프랑스 특허 2 523 349 에 개시되어 있는 것처럼 "샘플러(sampler)" 형태의 검출기를 가지고 또한 행해질 수도 있다. 상기 시스템에서, 정보 캐리어는 정보 트랙의 축의 한 측면에 하나 이상의 제 1 마크 (mark) 및 같은 축의 다른 측면에 하나의 제 2 마크를 갖는다.
두 개의 광검출기는 트랙의 축을 포함하는 평면의 어느 한 측면에 배치되고, 제 1 마크와 제 2 마크를 스캐닝 (scanning) 하는 동안 캐리어에 의해 전송된 빔을 받는다. 검출된 광의 양에서의 차이는 부화와 진폭의 식으로 초점의 임의의 오류를 결정하기 위하여 사용될 수 있다. 그런 시스템의 단점은 작은 동적 범위를 갖는 것이다.
본 발명은 초점 (집속) 조정 혹은 초점 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 움직일 수 있는 캐리어 (carrier) 상에 있는 정보 요소를 기록하거나 판독하기 위한 광빔의 초점 (집속)을 조정하기 위하여 사용된 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 컴퓨터 데이터 기록에 적용될 수 있으며, 또한 비디오 디스크 (video disk) 뿐만아니라 콤팩트 디스크 (compact disk)의 기술에도 적용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c 는 종래 기술로 알려진 시스템을 보여준다.
도 2a 및 도 2b 는 본 발명에 따른 집속 (초점) 시스템을 보여준다.
도 3a 및 3b 는 본 발명에 따른 시스템의 작동 곡선을 보여준다.
도 4a 및 4b 는 본 발명에 따른 작동 신호의 상세한 도면을 주는 곡선을 보여준다.
본 발명은 상이한 형태의 센서 (sensor) 를 함께 가져올 수 있게 하며 검출의 넓은 동적 범위를 갖으며 교란되지 않게 하는 시스템을 제공하는 것을 가능하게 하는 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 무수차인 판독빔을 캐리어로 전송하기 위하여 제공된다. 이것은 빔의 부분을 따라서 에너지를 좀 더 효과적인 분포로 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 캐리어 평면 상에 광빔을 집속하기 위한 광 시스템과 캐리어 평면에 관하여 초점 지점의 변위를 제어하기 위한 장치를 구비하는 광학 장치의 초점 조정 시스템에 관한 것으로서, 상기 광빔은 무수차이며,
초점을 검출하는 특정한 동적 범위를 지니고 있으며, 캐리어에 의해서 반사된 빔을 받고, 캐리어 상의 빔 초점 오류를 표현하는 제 1 초점 오류 신호를 주는 제 1 검출기와,
캐리어에 의해서 반사된 무수차 빔을 받는 제 1 검출기의 동적 범위보다 작은 초점 검출 동적 범위를 갖으며, 캐리어 상에서 빔 초점의 오류를 표현하는 제 2 초점 오류 신호를 주는 제 2 검출기와,
제 1 오류 신호와 제 2 오류 신호를 받고 제어 장치의 작동을 활성화시키는 제어 논리 장치를 적어도 구비하는 것을 특징으로 한다.
두 검출기는 상이한 동적 범위를 갖는다. 그러나, 동적 범위를 고려하지 않고도, 그들은 상이한 설정 특성들을 가질 수도 있다(예를들어 정밀도). 그러므로 이것은 그것들을 협조하게 만듦으로서, 초점 조정을 위하여 그들의 특성이 가장 효과적으로 사용될 수 있기 위한 시스템을 얻는다.
본 발명은 또한 캐리어 평면 상에 광빔의 집속을 위한 광학 시스템과 캐리어의 평면에 대하여 초점의 변위를 제어하기 위한 제어 장치를 구비하는 광학 장치의 초점 조정 시스템에 대한 것으로서, 상기 장치는
캐리어에 의해 반사된 광을 받으며, 캐리어 상의 빔의 초점의 오류를 표현하는 제 1 초점 오류 신호를 주는 제 1 검출기와,
캐리어에 의해 반사된 광을 받으며, 캐리어 상에서 빔의 초점의 오류를 표현하는 제 2 초점 오류 신호를 주는 제 2 검출기로서, 제 1 검출기의 동적 범위보다 작은 검출의 동적 범위를 갖는 제 2 검출기와,
상기 신호가 특정한 값의 범위를 넘을 때, 제어 장치의 작동이 제 1 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하며, 제 2 초점 오류 신호가 또다른 특정한 값의 범위를 넘을 때는, 제어 장치의 작동이 상기 제 2 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하는 제어 논리 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
광학 혹은 광자기 캐리어는 그 표면에 정보 요소가 기록되어 있는 주 표면을 갖는다. 상기 정보 요소는 광학적 마크 (인덱스, 릴리프에서의 변화, 반사 용량에서의 변화) 혹은 자기 마크이다. 판독 혹은 기록빔의 초점 조정은 상기 표면 상에서 행해질 수 있다. 그러나, 얻어진 조정은 정확하지 않다. 캐리어는 또한 정보 요소를 포함하는데, 상기 정보 요소는 광학적으로 광학 혹은 광자기 판독 수단으로 판독될 수 있다. 이러한 경우, 초점 조정은 상기 정보 요소에 행해질 수 있다. 이러한 경우, 조정 범위는 더 좁아지나 정확한 설정이 좀 더 안정화된다.
본 발명은 두 형태의 조정을 결합하기 위하여 제공된다.
본 발명은 또한 광학 혹은 자기 마스크의 형태로 기록된 표면 정보 지지 요소을 구비하는 캐리어 평면 상에 광빔의 집속을 위한 광학 시스템과 상기 캐리어의 평면에 대하여 접속 지점의 변위를 제어하는 장치를 구비하는 광학 시스템의 초점조정 시스템에 대한 것으로서, 상기 광빔은 무수차이며, 상기 시스템은
캐리어의 표면에 대하여 초점을 조정할 수 있으며 제 1 초점 오류 신호를 주는 제 1 검출기와,
기록된 정보 요소의 검출에 의하여 초점 조정을 할 수 있는 제 2 검출기와,
제 1 오류 신호와 제 2 오류 신호를 받으며 제어 장치의 작동을 활설화시키는 제어 논리 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다양한 목적과 특성을 다음의 설명과 첨부된 도면으로 좀 더 명확하게 될 것이다.
도 1a 및 1b 에 관하여, 우선적으로 그리고 일예에 의해서, 광디스크와 같은 정보 캐리어 (5) 위에 광빔의 집속에 대한 본 발명의 적용이 설명될 것이다.
도 1a 에 따라서, 상기 디스크는 관련 삼면체 XYZ 의 제 3 의 축에 평행한 축에 대하여 평면 XY 안에서 회전할 수도 있다. 상기 디스크의 하부면은 여기에서 매끄럽다고 가정한다. 이것에 평행한 상부면 또한 매끄러우나 1 micrometer 보다작거나 거의 같은 일정한 폭의 완곡한 트랙 형태로 이미 엣칭된 트랙 (7)을 지니고 있다.
그런 디스크는 이미 행해진 기록이 있는 완곡한 트랙중 하나의 특정한 지점에 정보 요소를 기록하기 위하여 사용될 수 있고, 혹은 상기 트랙의 임의의 점에 기록된 정보 요소를 판독하기 위하여 사용할 수도 있다. 예를 들어 상기 디스크는 약 30 cm의 직경을 지니며, 광 기록/판독 시스템의 프레임 (frame) 에 단단하게 결합된 드라이브 모터 (drive moter) 에 의해 소통되는 회전 운동에 의해서 작동된다. 상기 바람직한 예에서, 상기 디스크의 소정의 트랙에 액세스 (access) 하는 장치는 광 에너지원 (도 1 에는 도시되지 않았음) 을 구비하는 고정된 부분과 기록/판독 헤드 (head) 에 의해 형성된 이동성 부분을 갖는다. 알고 있는 것처럼, 후자는 수직의 서보-제어와 집속을 위하여 설치된 영구자석 (도시되지 않았음) 의 자기장 안에 시프트(shift) 되어 있는 전자기장 코일 (B) 에 단단하게 결합되어 있는 현미경 형태의 대물렌즈 (Ob) 와 방사상의 서보-제어를 위해 설치된 갈바노미터 (galvanometer) 거울 (M1) 을 갖는다. 광원은 항상 반도체 레이저 소오스이며, 상기 레이저 빔은 대물렌즈의 입력 퓨필 (pupil) 을 덮기 위하여 확대되어지고, 그러므로해서 이것은 광축에 따라서 대물렌즈의 위치가 어디에 있든지 행해질 수 있다.
상기 대물렌즈 (Ob) 는 정보 캐리어 디스크 (5) 상의 지점 3 에 빔을 집속한다. 상기 디스크는 화살표 (6) 에 의해 표시된 회전 운동에 의해서 작동된다. 대물렌즈 (Ob) 와 거울 (M1) 은 기록/판독 헤드를 형성하는 장비의 이동성 부분에 단단하게 결합된다. 장비의 상기 이동성 부분의 전진 이동은 임의의 알려진 수단에 의해서 얻어질 수도 있다.
디스크 (5) 는 상이한 양상을 가질 수도 있는 트랙의 선엣칭 (pre-etching) 을 갖는다. 예를 들어, 나선 형태로 형성된 혹은 동심원으로 배열된 한 세트 (set) 의 트랙 성분을 갖는 오목한 선엣칭일 수도 있다. 트랙 성분의 폭은 광점의 직경보다 약간 더 작도록 선택되어져서, 상기 성분이 트랙의 폭보다 약간 더 큰 폭을 지닌 내부-트랙 영역에 의해서 분리된다. 캐리어의 상부 표면은 열광학 방법으로 기록하기에 적절한 얇은 층을 수용한다. 상기 성분의 배열은 기록하기 전에 트랙을 표출하기 위하여 사용된다.
디스크에 의해서 반사된 판독 빔을 검출하기 위하여, 예를 들어 반투과성 판 (M2) 을 빔 (f1) 의 광로에 삽입한다. 반사된 빔은 그러므로 광검출과 신호 처리 수단 (1) 으로 보내지고 이것은 우선 오류 신호 (ε ) 로 전달하여 모터 (2) 의 작동이 거울 (M1) 의 위치를 조정하기 위하여 사용할 수 있도록 하여, 방사상의 서보-제어를 얻는다. 다음으로 상기 수단 (1) 은 오류신호 (ε') 를 전달하는데, 대물렌즈 (OB) 에 단단하게 결합된 코일 (B) 를 제어하여, 초점 서보-제어 시스템을 얻는다. 상기 모든 기술은 당 업자에게 잘 알려져 있으며 본 발명의 영역의 바깥 부분이다.
불연속 선엣칭의 사용은 방사상의 트랙에 대한 어려움을 극복하는 것을 가능하게 한다. 도 1b 는 선엣칭의 일예를 보여준다.
이것은 트랙의 축 (70) 의 왼쪽으로 하나 이상의 마크 (710G) 를 지니고 있으며 트랙의 오른쪽으로 하나의 마크 (710D)를 지니고 있다. 마크 (710G-710D) 의 두 그룹 사이에 놓인 대역 (72) 는 데이터 정보 요소를 기록하기 위하여 사용된다.
도 1a 의 검출기 (1) 은 트랙 (도 1C 참조) 의 축을 포함하는 평면의 각 측면에 놓인 두 개의 광검출기 (DA, DB) 를 갖는다.
집속에 대하여, 추종 (follow) 되는 캐리어의 트랙 (7) 은 대물렌즈와 그것의 초점 사이의 평면 안에 있다. 오른쪽 (710-D) 에 배치된 두개의 부분에 의해서 광다이오드 (DA) 에 의해 검출된 신호는 광다이오드 (DB) 에 의해서 검출된 것보다 더 크다. 그 역은 왼쪽 (710-G) 에 놓인 부분을 통과하는 동안 나타난다.
만약 추종되는 트랙 (7) 이 대물렌즈에서 촛점보다 더 먼 거리에 있는 평면 안에 있다면, 효과는 지금 설명한 것에 대하여 모든 면에서 상보되는 것으로 관찰될 것이다. 초점 오류 신호 (ε') 를 결정하기 위하여, 검출기 신호 (VA혹은 VB, VA1및 VB1) 각각은 제 1 부분 (7) 을 통과하는 동안 샘플링된다.
VA2와 VB2는 제 2 부분을 통과하는 동안 샘플링되며, 다음의 수학적 작업이 실행된다:
(VA1+ VB2)-(VA2+ VB1)
그 결과는 부호와 진폭의 식으로, 초점 오류 신호에 비례한다.
도 2a 에 관하여, 설명은 본 발명에 따른 초점 조정 시스템의 바람직한 실시예를 보여준다.
상기 시스템은 (도 1a) 대물렌즈 (Ob) 의 집속을 제어하기 위하여 사용된 코일 (B) 을 작동시키고, 그 집속점이 정보 캐리어 (5) 의 평면에 수직한 선을 따라서 놓여지게 하는 초점 조정 제어 장치를 갖는다.
검출기 (CA 와 CB) 는 캐리어 (5) 에 의해 반사된 광을 받는다. 검출기 (CA) 는 검출의 넓은 동적 범위를 갖으나 도 2b 의 곡선 (A) 에서 보여진 것처럼 믿을 수 없는 안전성을 지니고 있다. 이것은 불확실성이 고려되어야하며 교란에 대한 어려움을 고려해야함을 의미한다. 반대로 검출기 (CB) 는 도 2b 의 곡선 (B) 에 의해서 설명된 것처럼 검출의 작은 동적 영역, 고정밀도 및 고안정성을 가지고 있다.
2 개 이상의 접촉부 (C1, C2) 를 갖는 스위치-오버 (switch-over) 시스템은 초점 제어 장치 (B) 가 추적 램프(ramp) 신호 발생기(RF) 혹은 검출기(CA) 혹은 검출기 (CB) 에 연결시킬 수 있다.
제어 논리 (LC) 는 시스템의 작동과 램프 신호 발생기 (GR) 의 제어와 접촉부 (C1, C2) 의 제어 회로 (CC1, CC2) 의 작동을 운영할 수 있다.
상기 시스템은 다음과 같이 작동된다.
신호 (AC) 에 의해서 표현된 집속 과정의 요구는 도시되지 않은 수단에 의해서 제어 논리 장치에 주어진다.
회로 (CC1 및 CC2) 를 사용하여, 제어 논리 장치는 위치 pA1 과 pB2 에 각각 접촉부 (C1, C2) 의 스위치-오버를 얻는다.
도 3a 에서 보여준 것처럼 램프 신호가 발생되고, 정보 캐리어 표면(캐리어(5))에 수직한 빔의 집속 지점의 변위를 확인하기 위하여, 발생된 램프신호가 초점 조정 장치 (B) 에 공급된다. 상기 빔의 집속 지점의 이동은 캐리어 (5) 의 표면이 검출기 (CA) 의 센서의 대역으로 들어갈 수 있게 한다. 위치 오류 신호 (ε A) 는 검출기 (CA) 에 의해서 발생된다.
신호 (ε A) 가 소정의 값 (α ) 에 도달할 때, 제어 논리 장치 (LC) 는 위치 pB1 (폐쇄 루프) 으로 진행되도록 스위치 c2 를 통과하기 위하여 제공한다. 루프는 그러므로 오류 신호 (ε ) 를 공급한다.
서보-기구는 설정될 수 있어서 루프의 작동 지점이 커브 A 상에서 지점 a 에서 (신호 ε A=0 에 대응하여) 루프의 평형의 안정할 수 있는 지점인 지점 0' 로 놓여진다.
이것이 행해질 때, 검출기 (CB) 와 신호 βB 의 포물선 대역 사이의 빔의 집속 지점이 발생된다. 상기 신호가 소정의 값β 에 도달할 때, 제어 논리 장치는 스위치 C1 을 위치 pA2 로 스위치-오버 한다. 그러므로 상기 루프는 오류 신호 (ε B) 를 제공한다. 작동 지점은 그러므로 곡선 A 의 지점 (b) 에서 곡선 B의 지점 (c) 으로 진행된다.
시스템이 작동상태로된 후, 접촉부 C1 을 위치 pA1 으로 스위치-오버가 행해질 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이것은 접촉부 C2 가 위치 pB1 으로 될 때, 동시에 효과적이다.
도 2b 에서, 작동 지점은 지점 C 에서 지점 d 로 변위되고, 그리고나서 지점 0 으로 변위되는데, 이것은 지점 0' 에 대응되는 루푸보다 좀 더 정밀하고 효율적인 집속에 대응되는 루프 (검출기 B 에 연결괴어 있는) (εB =0) 의 안정한 위치이다.
도 3b 는 상술된 작동 동안 집속 지점의 변위의 예를 보여준다.
상술된 시퀀스 (sequences) 동안 장치의 작동이 특정한 값, 즉 한계값보다 더 큰 값에 대응하는 신호 fOKA, fOKB (초점 OK) 에 의해서 조정될 수도 있다. 상기 신호는 특히 신호 εA, εB 의 의미에 대한 모호성을 제거하는 것이 가능하다. 0 에 가까이 있는 값은 사실 곡선 A 와 B 의 상이한 영역 안에서 얻어질 수도 있다. 상기 신호는 그러므로 이 대역에서 상이한 특정한 값을 얻는다 (도 4a 및 도 4b)
상기 신호는
좋은 지점 a, b (fOKA, fOKB) 를 결정하고,
a, b (fOKA, fOKB) 에서 로크인을 체크하고,
초점(fOKA, fOKB) 의 손실을 체크하기 위하여 사용될 수도 있다.
특히, 집속 명령 동안, 만약 신호 FOKA 가 주어지지 않고 (fOKA =0), 신호 fOKB 가 주어지지 않는다면 (fOKB=0), 시스템은 오류 신호 ε A 가 한계 레벨 (a) 이상이 되고, fOKA=1 이 될 때까지, 램프 신호 발생기 (GR) 의 작동을 활성화시킨다. 조정은 그러므로 오류신호 ε B 가 레벨 (b) 이상이 되고 (도 2b 참조), fOKB = 1 이 될 때까지, 검출기 (CA) 를 가지고 행해지며, 초점은 검출기 (CB) 에 의해서 조정된다.
상기에서, 초점 추적 명령 동안 시스템이 집속되지 않았다고 가정한다. 그러므로, 상이한 방법의 단계는 램프 신호, CA 검출기 및 CB 검출기에 의지된다.
그러나 만약 초점 추적 명령 동안 초점 오류가 작다면, 예를 들어, 신호 (fOKA 혹은 fOKB) 를 받고 상기 시스템은 도 2b 에 위치한 작동지점으로부터 작동된다.
예를 들어, 신호 (fOKA 및 fOKB) 를 받고 (FOLA=1, fOKB=1), 초점 조정은 검출기 CB 의 제어하에서 바로 진행된다.
작동의 또다른 가능 모드에 따라서, fOKA=1 이고 fOKB =0 를 갖는 것이 가능하다. 이 경우, 신호 ε B 가 한계값 b 를 통과할 때까지 그리고 fOεB=1 이 될 때까지 초점 조정은 검출기 CA 의 제어하에 놓이도록 선택될 수도 있다. 만약, 임의의 시간 지연의 끝에서, 이것이 나타나지 않았다면, 지속 조정은 검출기 CB 의 제어하에서 진행된다.
시스템의 단순화된 버전(version) 이 초점 조정을 위하여 신호 fOKA 및 fOKB 만을 사용하는 것을 포함할 수 있다는 것에 주목해야만 한다. 이러한 경우, 초점 추적 요구 동안(fOKA=0 및 fOKB =0), 램프 신호 발생기는 fOKA=1 이 될때까지 램프 신호를 주며, 초점 조정은 fOKB =1 일 때까지 fOKA 의 조정하에 놓인다.
하나의 또다른 실시예에 따라서, 검출기 CB 는 요동 (wobbulation) 에 의해 오류 신호를 검출하는 시스템일 수도 있는데, 즉 초점 조정의 진동을 유도하며 동시에 상대적으로 정밀한 오류 신호 발생을 검출하는 시스템이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 검출기 CA 는 넓은 검출의 동적 영역을 갖으며, 4 개의 광검출 셀을 갖는다. 상술된 것처럼, 이것의 작동은 판독 빔의 비점 수차의 장점을 얻는다.
검출기 CB 는 샘플링 형태의 검출기이며 두 개의 광검출 셀을 갖는다.
검출기 CB 의 두개의 광검출 셀은 검출기 CA 의 것일 수도 있다는 것에 주목해야한다.
상술에서, 설명은 정보 요소로 광학 마크 (릴리프, 인덱스 변화, 다른 것들 사이의 반사에 의한 강도의 변화) 가 있는 광 정보 캐리어의 판독에 관한 것이 주로 설명되어 있다. 그러나, 캐리어는 또한 자기화의 회전에 의해 특성화되는 정보 요소를 갖는 자기 캐리어가 될 수도 있다.
판독은 케르(Kerr) 효과 혹은 (광의 편극의 회전에 의한) 패러데이 (Faraday) 효과를 사용하는 광자기 판독일 수 있다.

Claims (22)

  1. 캐리어 평면 (5) 상에서 광빔 (1) 을 집속하기 (focusing) 위한 광학시스템 (Ob) 과, 캐리어면 (5) 에 관하여 초점의 변위를 제어하기 위한 장치 (B) 를 구비하는 광학 장치의 초점 조정 시스템에 있어서, 상기 광빔은 무비점수차(stigmatic) 이며,
    초점을 검출하는 특정 동적 범위를 가지고 있으며, 상기 캐리어 (5) 에 의해서 반사된 빔을 받고, 상기 캐리어 (5) 상에서의 빔 (1) 의 초점 오류를 표현하는 제 1 초점 오류 신호를 주는 제 1 검출기 (CA),
    상기 캐리어에 의해서 반사된 상기 무비점수차 빔을 받고, 상기 제 1 검출기의 동적 범위보다도 좁은 초점 검출 동적 범위를 가지며, 상기 캐리어 (5) 상에서의 빔 (1) 초점의 오류를 표현하는 제 2 초점 오류 신호를 주는 제 2 검출기 (CB), 및
    상기 제 1 오류 신호와 상기 제 2 오류 신호를 받아 제어 장치의 작동을 활성화시키는 제어 논리 유닛을 적어도 구비하며,
    상기 제어 논리 유닛은, 상기 신호가 소정의 특정값 (a) 을 넘을 때, 제어 장치 (B) 의 작동이 제 1 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하고, 상기 제 2 초점 오류 신호가 또다른 특정값을 넘을 때까지, 상기 제어 장치 (B) 의 작동은 상기 제 2 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 캐리어면 (5) 상에서 광빔 (1) 의 집속하기 위한 광학 시스템 (Ob) 과 상기 캐리어면 (5) 에 대하여 초점의 변위를 제어하기 위한 제어 장치 (B) 를 구비하는 광학 장치의 초점 조정 시스템에 있어서, 상기 장치는
    상기 캐리어 (5) 에 의해 반사된 광을 받고, 상기 캐리어 (5) 상의 빔 (1) 의 초점 오류를 표현하는 제 1 초점 오류 신호를 주는 제 1 검출기 (CA),
    상기 캐리어 (5) 에 의해 반사된 광을 받고, 상기 캐리어 (5) 상에서 빔 (1) 의 초점의 오류를 표현하는 제 2 초점 오류 신호를 주는 제 2 검출기 (CB) 로서, 제 1 검출기의 동적 범위보다도 좁은 검출의 동적 범위를 갖는 상기 제 2 검출기 (CB), 및
    상기 제 1 초점 오류 신호가 특정값 (a) 을 넘을 때, 제어 장치 (V) 의 작동이 제 1 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하고, 상기 제 2 초점 오류 신호가 또다른 특정값을 넘을 때까지, 제어 장치 (B) 의 작동이 상기 제 2 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하는 데 사용된 제어논리 유닛을 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 캐리어 (5) 면에 관하여 초점의 변위를 제어하기 위한 장치 (B) 와 마찬가지로, 광학 혹은 자기 마크의 형태로 기록된 표면 지지 정보 요소를 구비하는 캐리어 (5) 면상에 광빔 (1) 의 집속하기 위한 광학 시스템 (Ob) 을 구비하는 광학 장치의 초점 조정 시스템에 있어서, 상기 광빔은 무비점수차이며, 상기 시스템은
    상기 캐리어의 표면에 관하여 초점을 조정할 수 있으며 제 1 초점 오류 신호를 주는 제 1 검출기 (CA),
    기록된 정보 요소의 검출에 의해, 초점 조정을 할 수 있는 제 2 검출기 (CB), 및
    상기 제 1 오류 신호와 제 2 오류 신호를 받으며, 제어 장치의 작동을 활성화시키는 제어 논리 유닛을 구비하며,
    상기 제어 논리 유닛은, 상기 신호가 소정의 특정값 (a) 을 넘을 때, 제어 장치 (B) 의 작동이 제 1 초점 오류 신호의 제어하에 놓이게 하고, 상기 제 2 초점 오류 신호가 또다른 특정값을 넘을 때까지, 상기 제어 장치 (B) 의 작동은 상기 제 2 초점 오류 신호의 제어 하에 놓이게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 검출기 (CA) 는 초점 검출의 특정 동적 범위를 가지며,
    상기 제 2 검출기 (CB) 는 제 1 검출기의 동적 범위보다 좁은 초점 검출의 동적 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 검출기 및/또는 상기 제 2 검출기는, 상기 캐리어 상에 기록된 정보 요소로부터 초점을 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 정보 요소는, 이들 정보 요소의 판독축 어느 일측면에 배치된 정보 요소인 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 논리 유닛은, 집속 명령의 초기화 동안상기 제 1 오류 신호 (ε A) 가 그것의 특정값 (a) 보다도 크게 될 때까지, 상기 제어 장치 (B) 에 연속적인 변화 (fR) 신호를 주는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어에 의해 반사된 광의 강도를 측정하고, 이 레벨이 특정 레벨보다 높게 되었을 때 신호 (fOKA)를 공급하는 수단과,
    상기 제 1 검출기 (CA) 가 한 출력에서 제 1 초점 오류 신호 (ε A) 를 주고 신호 (fOKA) 를 받을 때까지, 상기 제어 장치 (B) 에 연속적인 변화 (fR) 를 갖는 신호를 주는 상기 제어 논리 유닛 (LC) 을 적어도 구비하고, 상기 제 2 검출기 (CB) 가 하나의 출력으로부터 제 2 초점 오류 신호 (ε B) 를 줄 때까지, 상기 제 1 초점 오류 신호를 제어 장치 (B) 에 주는 제어 논리 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 논리 유닛을 위하여 활성화된 스위칭 시스템을 구비하며, 상기 스위칭 시스템이
    제 1 검출기 (CA) 의 출력 혹은 제 2 검출기 (CB) 의 출력중 어느 하나의 연결단자를 제어 장치 (B) 로 연결하는 제 1 스위치 (C1) 와,
    연속적인 변화 신호 (fR) 를 주는 회로 혹은 상기 제 1 스위치 (C1) 중 어느 하나의 연결단자를 제어 장치 (B) 에 연결하는 제 2 스위치 (C2) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    캐리어 (5) 가 빔 (1) 의 상대적인 변위에 의해서 광학적으로 판독할 수 있는 정보 요소를 지탱하며, 상기 시스템은 또한 정보 판독 신호의 강도를 측정하는 수단을 구비하여, 상기 강도가 한계값 이상일 때 신호 (fOKB) 를 주며, 상기 초점 오류 신호 (ε B) 가 상기 신호 (fOKB) 를 받을 때 제어 논리 유닛에 의해서 고려되어지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 신호 (fOKA 및 fOKB) 를 받을 때, 제어 논리 유닛은 제어 장치 (B) 를 제 2 초점 오류 신호 (ε B) 의 제어하에 있게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제 1 스위치 (C1) 는 상기 제 1 신호 (fOKA) 혹은 상기 제 2 신호 (fOKB) 중어느 하나를 상기 제어 장치 (B) 에 접속하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 검출기 (CA) 는
    4 개의 광검출 셀과,
    상기 캐리어 (5) 에 의해 전송된 판독빔의 경로에 놓인 비점수차 장치 (astigmatism device), 및
    상기 4 개의 광검출기에 의해서 검출된 빔의 양을 비교할 수 있는 비교 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어 (5)는 빔이 조사되는 영역 내에서, 상기 빔과 상기 캐리어 (5) 의 상대적 변위축의 화상의 한 측면에 배치된 2개의 마크를 구비하고,
    상기 제 2 검출기 (CB) 는 이들 셀면상의 트랙축의 어느 한 측면에 배치된 2개의 광검출 셀을 갖으며,
    회로는 제 1 마크를 판독하고 제 2 마크를 판독하는 동안, 상기 2개의 광검출 셀에 의해서 검출된 빛의 양을 비교할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 검출기 (CB) 의 2개의 광검출 셀은, 제 1 검출기 (CA) 의 광검출셀인 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 검출기 (CB) 는 요동에 의한 오류 검출 시스템을 구비하며, 상기 시스템에 있는 수단은 초점 조정의 발진을 유도할 수 있으며, 상기수단은 동시에 초점 오류를 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 초점 신호 (fOKA) 는 제1 초점 오류 신호 (ε A) 와 상기 광검출 셀에 의해서 받은 광량의 신호와의 조합이고, 상기 제 2 초점 신호 (fOKB) 는 제 2 초점 오류 신호 (ε B) 와 캐리어 상의 정보 요소의 판독으로 발생된 최소 신호값 (HF) 과의 조합인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어 (5) 는, 광학 혹은 자기 정보 캐리어인 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어 (5) 는 광디스크인 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 검출기 (CA) 가 반사된 빔의 비점수차의 효과를 유도하는 광학 장치를 이용하여 상기 캐리어에 의해 반사된 빔을 받는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 논리 유닛은, 집속 명령의 초기화 동안 상기 제 1 오류 신호 (ε A)가 그것의 특정값 (a) 보다도 크게 될 때까지, 제어 장치 (B)에 연속적인 변화 (fR) 신호를 주는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 논리 유닛을 위하여 활성화된 스위칭 시스템을 구비하고, 상기 스위칭 시스템이
    상기 제 1 검출기 (CA) 의 출력 혹은 제 2 검출기 (CB) 의 출력중 어느 하나의 연결단자를 상기 제어 장치 (B) 에 접속하는 제 1 스위치 (C1) 와,
    연속적인 변화 신호 (fR) 를 주는 회로 혹은 상기 제 1 스위치 (C1) 중 어느 하나의 연결단자를 상기 제어 장치 (B) 에 접속하는 제 2 스위치 (C2) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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