KR100432816B1 - 광학적기록및재생을위한디스크구동장치및방법 - Google Patents

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KR100432816B1
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

다수의 기록층을 갖는 광학 기록 매체상에 데이타를 기록하거나 재생하는데 사용되는 디스크 구동 장치가 제공된다. 기록층간에 촛점 점프(focus jump) 동작이 실행될 때, 작동기는 선택적으로 발생된 가속 또는 감속 펄스와 촛점 에러 신호에 응답하여 대물 렌즈를 이동시킨다. 작동기에서의 감도 변화나 촛점 에러 신호에 중첩된 잡음으로부터 유도되는 촛점 점프 동작의 불안정성이 제거된다.

Description

광학적 기록 및 재생을 위한 디스크 구동 장치 및 방법{Appratus and method for controlling focus-jump}
본 발명은 광학 디스크 구동 장치 및 방법에 대한 것으로, 특히 디스크 같이 기록 용량을 증가시키도록 다수의 기록층을 갖는 광학 기록 매체에 데이타를 기록 및/또는 재생하는 장치와 방법에 관한 것이다.
도 12 는 데이타 기록 용량을 증가시키도록 다수의 기록층을 갖는 광학 디스크(41)를 도시하는 단면도이다. 광학 디스크(41)의 디스크 베이스(base)(42)는 폴리 카보네이트(polycarbonate)와 같은 투명층으로 구성되고, 이 바닥면에는 A-기록층(46)과 B-기록층(47)이 형성된다. A-기록층(46)은 반투명막으로 구성되어 부분적으로 빛을 반사할 때 입사광의 부분전인 전달을 허용한다. B-기록층(47)은 알루미늄 등의 전반사막으로 구성되어 입사광을 전부 반사시킨다. B-기록층(47)에는 기록층이 부식되거나 외부적으로 손상되는 것을 방지하도록 보호막(45)이 형성된다.
A-기록층에 형성된 데이타 피트(data pit)(43)는 A-기록층(46)에 레이저 등으로부터 방출된 광빔(L1)의 촛점을 맞추고 A-기록층(46)으로부터 반사된 빛을 모니터링함으로써 판독된다. 마찬가지로, B-기록층(47)에 형성된 데이타 피트(44)는 B-기록층(47)에 광빔(L2)의 촛점을 맞추고 B-기록층으로부터 반사된 빛을 모니터링함으로써 판독된다. 광빔 (L1 및 L2)은 동일한 광원으로부터 제공된다. 각 층으로부터 데이타를 재생하는 동안 렌즈 촛점 서보(lens focus servo) 제어는 촛점 에러 신호를 제로로 줄이도록 하는 방법으로 광학 픽업 유닛(pickup unit)을 제어한다.
데이타가 두 기록층(A 및 B)으로부터 연속하여 재생될 때, 촛점은 층(A)에 촛점이 맞추어진 광빔(L1)에서 충(B)에 촛점이 맞추어진 광빔(L2)으로 또는 그 역으로 신속히 전이(transit)되어야 한다. 이 후, 이러한 전이(transit)는 촛점점프(focus jump)라 칭하여 진다. 촛점 점프는 광빔을 경우에 따라서 층(A) 또는 층(B)에 수렴시키도록 동작하는 대물 렌즈를 구동함으로써 실행된다.
도 13A 내지 도 13C는 대물 렌즈를 구동하는 구동 신호(도 13B)와 촛점 점프에서 얻어진 촛점 에러 신호(도 13A)간의 관계를 도시하는 파형이다. 점 "a" 및 "b"는 각각 A-기록층(46)상의 촛점과 B-기록층(47)상의 촛점을 나타내고, 두 점은 촛점 에러의 제로 레벨에 있다. 크기와 방향에 에러를 나타내는 공지된 촛점 에러 신호는 점 "a" 및 "b"의 부근에서 얻어진다.
점 "a"에서 점 "b"까지의 촛점 점프에서, 촛점 서보 루프(focus servo loop)는 인터럽트 또는 "개방"(도 13C)되고, 구동 전압(가속 점프 펄스)(도 13B)는 점 "b" 쪽으로 대물 렌즈를 가속하도록 인가된다. 대물 렌즈가 점 "a"와 "b" 사이의 중간점에 이를 때, 대물 렌즈를 감속하도록 다른 구동 전압(감속 점프 펄스)(도 13B)이 인가된다. 대물 렌즈가 점 "b" 부근에 있을 때, 촛점 서보 루프는 재연결(도 13), 즉 폐쇄 상태로 재설정된다. 도 13A에 도시된 바와 같이, 촛점 에러 신호의 제로 교차점은 2개의 점 "a"와 "b" 사이의 중간점을 검출하는데 사용된다.
도 14는 두 기록층간의 거리를 나타내는 층간 거리가 길 때 촛점 에러 신호와 촛점 위치간의 관계를 도시하는 파형이다. 도 14에서 촛점 신호의 래그(rag)된 에지는 그에 첨가된 신호 잡음에 기인한 것이다. 가속에서 감속으로의 절환은 촛점 에러 신호의 제로 교차점에 대응하는 점프 거리에서의 중간점에서 일어난다. 그러나, 도 14에 도시된 바와 같이, 두 기록층간의 거리를 나타내는 층간 거리의 변화와 신호 잡음으로 인해, 즉 기록 매체의 편평하지 않은 표면(제조 결함이나 먼지로인한)으로 인해 촛점 에러 신호로부터 중간점을 검출하기 어렵다.
또한, 중간점의 검출은 렌즈 구동 작동기의 감도 변화에 의해 더 어렵게 된다. 작동기의 모터 속도가 촛점 에러 신호의 주파수에 의해 영향을 받으므로, 대물 렌즈의 이동 속도는 촛점 에러 신호의 주파수에 따라 시간에 걸쳐 변한다. 변화 가능한 이동 속도로 중간점(촛점 에러 신호가 제로 레벨과 교차하는 점)이 시간에 따라 변하게 된다. 따라서, 중간점은 안정되지 않고 작동기의 감도 변화에 따라 변한다. 그렇지만, 상술된 어려움에도 불구하고 안정된 촛점 점프를 실행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 중간층 거리, 촛점 에러 신호에 중첩되는 잡음 또는 대물 렌즈 구동 작동기에서의 감도 변화에도 불구하고 안정된 촛점 점프를 실행할 수 있는, 다수의 기록층을 갖는 광학 기록 매체에 대한 픽업을 구동하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 기록 및/또는 재생 장치에서 사용될 수 있는, 상술된 바와 같은 광학 기록 매체에 대한 픽업을 구동하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다양한 다른 목적, 이점, 및 특성은 상세한 설명의 이해로부터 보다 명백해지고, 특히 새로운 특성은 첨부된 청구항에서 지정된다.
도 1은 광학 디스크 기록 및 재생 장치에 결합된 본 발명의 픽업(pickup) 구동 장치의 실시예를 도시한 블럭도.
도 2는 도 1의 픽업 구동 장치의 동작 흐름도.
도 3A내지 도 3F는 도 1의 픽업 구동 장치에 의해 발생된 출력 파형의 예를 도시한 타이밍도.
도 4A 내지 도 4F는 도 1의 픽업 구동 장치에 의해 발생된 출력 파형의 또 다른 예를 도시한 타이밍도.
도 5는 도 1의 픽업 구동 장치의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도.
도 6A내지 도 6E는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 발생된 출력 파형의 예를 도시한 타이밍도.
도 7A내지 도 7E는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 발생된 출력 파형의 또 다른 예를 도시한 타이밍도.
도 8은 광학 디스크 재생 장치에 결합된 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블럭도.
도 9A내지 도 9E는 도 8의 광학 디스크 재생 장치에 의해 발생된 출력 파형의 예를 도시한 타이밍도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하는데 참조되는 동작 흐름도.
도 11A내지 도 11E는 본 발명의 또 다른 실시예에 의해 발생된 출력 파형의 예를 도시한 타이밍도.
도 12는 다수의 데이타 기록층을 갖는 광학 디스크의 구조를 도시한 단면도.
도 13A내지 도 13C는 촛점 점프 실행 시 촛점 에러 신호와 대물 렌즈 구동 신호간의 관계를 도시한 파형도.
도 14는 긴 층간 거리의 다수의 데이타 기록층을 갖는 광학 디스크에서 잡음이 촛점 에러 신호에 첨가될 때 촛점 에러 신호와 촛점 위치간의 관계를 도시한 파형도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 광학디스크 2 : 스핀들 모터
3 : 광학 픽업 4 : 보상 필터
5 : 스위치 6 : 가산기
7 : 전력 구동기 8 : 제로점 교차 영역 검출기
9 : 서보 제어기 10 : 점프 펄스 발생기
11 : 대물 렌즈 21 : 제로점 교차 영역 설정기
본 발명의 특성에 따라, 다수의 기록층을 갖는 광학 기록 매체에 대한 픽업을 구동하는 장치와 방법이 제공된다. 픽업내의 대물 렌즈를 선택적으로 가속하고 감속함으로서 한 기록층에서 다른 기록층으로 촛점 점프가 실행된다.
대물 렌즈의 가속 및 감속은 촛점 에러 신호가 기준 범위 내에 있을 때 제어된다. 양호하게, 감속 비율은 가속 비율보다 더 크다.
본 발명의 관점에 따라, 기준 범위는 광학 디스크로부터 반사되는 신호의 레벨(즉, 반사광의 강도)에 따라 변경된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따라, 렌즈의 감속은 감속 주기의 길이가 소정의 주기를 넘을 때 정지된다.
이후 본 발명의 픽업 구동 장치의 양호한 실시예와 결합한 광학 디스크 장치가 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명된다.
도 1 은 광학 디스크 기록 및/또는 재생 장치에 결합된 본 발명에 따른 픽업 구동 장치의 실시예를 도시하는 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 장치는 광학 픽업(2), 보상 필터(4), 제로점 교차 영역 검출기(8), 서보 제어기(9), 및 점프 펄스 발생기(10)로 구성된다.
유리하게, 도 12 에서 상술된 광학 디스크(41)와 같은 광학 디스크(1)에 다수의 기록층(A-기록층(46) 및 B-기록층(47))이 제공된다. 스핀들 모터(spindle motor)(2)는 소정의 비율로 광학 디스크(1)를 회전시킨다. 광학 디스크상에 데이타를 기록하는데 광학 기록 장치(15)가 이용되고, 이는 이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되고 종래 기술에 숙련된 자에게 공지되어 있는 종래의 소자로 구성될 수 있다. 광학 픽업(3)은 대물 렌즈(11)를 포함하고, 층(A)과 층(B)에 촛점이 맞추어진 광빔에 대해 대물 렌즈의 촛점에서의 편차에 대응하는 촛점 에러 신호를 제공하도록 렌즈 구동 작동기(도시되지 않은)와 광 검출기(도시되지 않은)가 제공된다.
대물 렌즈(11)의 촛점을 조절하는 촛점 서보 루프는 광학 픽업(3)으로부터 출력된 촛점 에러 신호가 공급되는 보상 필터(4), 스위치(5), 및 광학 픽업(3)내의 렌즈 작동기를 구동하는 전력 구동기(7)로 구성된다. 보상 필터(4)는 촛점 에러 신호의 레벨에 응답하여 촛점 에러 신호의 이득과 위상을 조절함으로서 촛점 서보의 안정성과 추종 성능(follow-up performance)을 개선하고, 조절된 촛점 에러 신호를 스위치(5)를 통해 가산기(6)에 공급한다. 스위치(5)는 촛점 에러 신호를 가산기(6)에 선택적으로 공급하고, 그에 의해 촛점 서보 루프를 선택적으로 인터럽트한다. 전력 구동기(7)는 광학 픽업(3)의 렌즈 작동기를 구동하도록 그에 공급되는 신호에 응답해 구동 신호를 발생하는데 이용된다.
제로점 교차 영역 검출기(8)는 광학 픽업(3)에서 출력된 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 내, 즉 제로 레벨의 ±V 레벨의 소정의 기준 범위내에 있는가를 결정한다. 제로점 교차 영역 검출기(8)는 결정 결과를 스위치(5)와 점프 펄스 발생기(10)의 동작을 제어하는데 그 결과를 이용하는 서보 제어기(9)에 공급한다. 서보 제어기(9)에 응답하여, 점프 펄스 발생기(10)는 가속 및 감속 신호(펄스)를 선택적으로 발생하여 가산기(6)에 공급한다. 가산기(6)는 점프 펄스 발생기(10)의 출력신호를 스위치(5)를 통해 보상 필터(4)에 의해 공급된 촛점 에러 신호에 공급하고, 그 합을 전력 구동기(7)에 공급한다.
서보 제어기가 한 기록층에서 다른 기록층으로 렌즈 작동기를 구동하는 방법이 도 2 의 흐름도와 도 3A 내지 도 3F 의 타이밍도를 참조로 설명된다. on/off 작동은 촛점 서보 루프를 인터럽트("개방")하고 연결("폐쇄")하는 제어 작동에 대응하는 것으로 가정한다.
도 2 의 단계(S1)에 의해 나타내진 바와 같이, A-기록층(46)에서 B-기록층(47)으로 광빔의 촛점을 맞추기 위해 렌즈 작동기를 구동하도록 촛점 점프를 초기화할 때, 서보 제어기(9)는 촛점 서보 루프를 인터럽트하도록 스위치(5)에 제어 신호(도 3E에서의 저레벨 신호)를 전송하고, +P 레벨(도 3B)을 갖는 가속 펄스를 발생하기 위해서는 점프 펄스 발생기(10)에 제어 신호를 전송한다. 가속 펄스에 응답하여, 전력 구동기(7)는 B-기록층에 광빔의 촛점을 맞추도록, 즉 촛점 위치 "b"에 맞추도록 가속된 속도(도 3 F)로 렌즈 작동기를 구동한다.
광학 픽업(3)에서 출력된 촛점 에러 신호(도 3A)가 -V와 +V의 기준 범위(제로 점 교차 영역의 미리 설정된 제한 범위인)내에 있는 것을 제로점 교차 영역 검출기(8)가 검출하면, 질문(S2)는 긍정적으로 응답되어(도 3C에서의 고레벨 검출 신호) 서보 제어기(9)가 단계(S3)에 의해 나타내지는 바와 같이, 가속 펄스를 중단하도록 점프 펄스 발생기(10)에 제어 신호를 전송한다. 그러나, 질문(S2)이 부정적으로 응답되면, 즉 촛점 에러 신호가 기준 범위 내에 있지 않으면, 제로점 교차 영역 검출기(8)가 제로점 교차 영역 내에 촛점 에러 신호가 있음을 결정할 때까지 질문(S2)이 반복된다.
촛점 에러 신호가 더 이상 제로점 교차 영역 내에 있지 않은 것을 제로점 교차 영역 검출기(8)가 검출하면, 즉 촛점 에러 신호가 +V를 넘으면, 질문(S4)는 긍정적으로 응답되고(도 3C에서의 저레벨 검출 신호), 서보 제어기가, 단계(S5)에 의해 나타내진 바와 같이, -P 레벨을 갖는 감속 펄스를 발생하도록 제어 신호를 전송한다. 감속 펄스에 응답하여, "제로점 교차 영역 외의 신호"(도 3C에서의 저레벨 검출 신호)는 대물 렌즈(11)가 B-기록층에서 원하는 촛점 위치 "b"에 접근하는 것을 의미하기 때문에 전력 구동기(7)는 감속되는 속도(도 3F)로 렌즈 작동기를 구동한다. 그러나, 질문(S4)이 부정적으로 응답되면, 즉 촛점 에러 신호가 계속 기준 범위 내에 있으면, 제로점 교차 영역 검출기(8)가 제로점 교차 영역 외에 촛점 에러 신호가 있음을 결정할 때까지 질문(S4)이 반복된다.
감속 펄스를 공급한 후에, 제로점 교차 영역 검출기(8)에 의해 제로점 교차 영역 내에 있는 촛점 에러 신호가 검출되면, 질문(S6)은 긍정적으로 응답되어(도 3C에서의 고레벨 검출 신호) 연속적으로 제로 레벨에 남아 있고(도 3D에서의 고레벨 검출 신호), 또한 단계(S7)에 의해 나타내지는 바와 같이, 서보 제어기는 촛점 서보 루프를 재연결하도록(도 3E에서의 고레벨 신호) 스위치(5)에 제어 신호를 전송하고 감속 펄스를 중단하기 위해서는 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 전송한다. 즉 촛점 점프가 완료되어 광빔의 촛점이 이제는 B-기록층(47)상에 맞추어져 있다.
도 4A 내지 도 4F는, B-기록층(47)에서 A-기록층(46)으로 광빔의 촛점을 맞추기 위해, 즉 반대 방향으로 촛점을 맞추기 위해 렌즈 작동기를 구동하도록 촛점 점프가 초기화되는 것을 제외하면, 도 3A 내지 도 3F에 대해 상술된 것과 같은 처리를 도시하는 타이밍도이다. 촛점 점프의 설명을 반복하는 대신에 도 4A 내지 도 4F의 설명은 생략된다. 물론, 도 4A 및 도 4B의 파형은 도 3A 및 도 3B의 파형의미러 이미지(mirror image)인 것을 알 수 있다.
본 발명의 또 다른 특성에 따라, 더 빠른 촛점 점프를 실행하도록 감속 신호의 이득은 가속 신호의 경우보다 더 크게 만들어진다. 촛점 점프를 더 빠르게 실행하도록 서보 제어기가 렌즈 작동기를 구동하는 방법이 도 5의 흐름도와 도 6A 내지 도 6E의 타이밍도를 참조로 설명된다.
단계(S11)에 의해 나타내지는 바와 같이, A-기록층(46)에서 B-기록층(47)으로 광빔의 촛점을 맞추기 위해 렌즈 작동기를 구동하도록 촛점 점프가 초기화될때, 서보 제어기(9)는 촛점 서보 루프를 인터럽트하도록 스위치(5)(도 1)에 제어 신호(도 6D에서의 저레벨 신호)를 전송하고 +P 레벨을 갖는 가속 펄스(도 6B)를 발생하기 위해서는 점프 펄스 발생기(10)(도 1)에 제어 신호를 전송한다. 가속 펄스에 응답하여, 전력 구동기(7)(도 1)는 B-기록층에 광빔의 촛점을 맞추도록, 즉 렌즈가 촛점 위치 "b"로 구동되도록 가속된 속도로(도 6E) 렌즈 작동기를 구동한다.
광학 픽업(3)(도 1)에서 출력된 촛점 에러 신호(도 6A)가 -V에서 +V의 기준 범위(제로점 교차 영역의 미리 설정된 제한 범위)내에 있는 것을 제로점 교차 영역 검출기(8)(도 1)가 검출하면, 질문(S12)은 긍정적으로 응답되어(도 6C에서의 고레벨 검출 신호), 단계(S13)에 의해 나타내지는 바와 같이, 서보 제어기는 가속 펄스를 중단하도록 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 전송한다. 즉, 렌즈 작동기는 이제 일정한 속도로 구동된다(도 6E). 그러나, 질문(S12)이 부정적으로 응답되면, 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 내에 있는 것으로 제로점 교차 영역 검출기에 의해 결정될 때까지 질문(S12)이 반복된다.
촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 검출에 의해 제로점 교차 영역 내에 더 이상 있지 않은 것으로 검출되면, 질문(S14)은 부정적으로 응답되어(도 6C에서의 저레벨 검출 신호), 단계(S15)에 의해 나타내지는 바와 같이, -(P + α) 레벨을 갖는 감속 펄스(도 6B)를 발생하도록 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 전송한다. 이 감속 펄스 -(P + α)의 절대값은 도 3B에서의 감속 펄스(-P)의 경우보다 크게 미리 설정된다. 감속 펄스에 응답하여, "제로점 교차 영역 외의 신호"(도 6C에서의 저레벨 검출 신호)는 대물 렌즈(11)가 B-기록층에서 원하는 촛점 위치 "b"에 접근하는 것을 의미하기 때문에 전력 구동기(7)는 감속된 속도(도 6E)로 렌즈 작동기를 구동한다. 그러나, 질문(S14)이 부정적으로 응답되면, 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 외에 있는 것으로 제로점 교차 영역 검출기에 의해 결정될 때까지 질문(S14)이 반복된다.
이후 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 검출기에 의해 제로점 교차 영역내에 있는 것으로 검출되면, 질문(S16)은 긍정적으로 응답되어(도 6C에서의 고레벨 검출 신호), 단계(S17)에 의해 나타내지는 바와 같이, 서보 제어기는 촛점 서보 루프를 재연결하도록(도 6D에서의 고레벨 신호)스위치(5)에 제어 신호를 전송하고 감속 펄스를 중단하기 위해서는 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 전송한다. 즉, 촛점 점프가 완료되어 광빔의 촛점이 이제 B-기록층(47)상에 촛점이 맞추어져 있다.
감속 비율(절대항에서의 P + α의 이득)이 가속 비율(P만의 이득)보다 크기 때문에, 감속 펄스의 기간이 가속 펄스의 기간(및 도 3B에서의 감속 펄스의 기간)의 경우보다 더 짧다. 더 짧은 감속 주기(도 6E)는 본 발명의 상술된 실시예에서보다 더 빠르게 대물 렌즈(11)가 B-기록층상의 원하는 촛점 위치 "b"에 이르는 것을 의미한다.
도 7A 내지 도 7E는, B-기록층(47)에서 A-기록층(46)으로 광빔의 촛점을 맞추기 위해, 즉 반대 방향으로 촛점을 맞추기 위해 렌즈 작동기를 구동하도록 촛점 점프가 초기화되는 것을 제외하면, 도 6A 내지 도 6E 에 대해 상술된 것과 같은 처리를 도시하는 타이밍도이다. 촛점 점프의 설명을 반복하는 대신에 도 7A 내지 도 7E의 설명은 생략되지만, 도 7A 및 도 7B의 파형은 도 6A 및 도 6B의 파형의 미러 이미지인 것을 알 수 있다.
도 8 을 참조로, 기록층의 각 반사 성질이 서로 다른 경우 본 발명의 또다른 실시예의 블럭도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 도 8의 장치는 도 8이 제로점 교차 영역 설정기(21)를 더 포함하는 것을 제외하면 도 1의 장치와 유사하다. 간략하게, 도 1에 도시된 것에 대응하는 도 8에서의 소자는 같은 참조 번호로 표시되고 그에 대한 설명이 생략된다.
제로점 교차 영역 설정기(21)는 광학 디스크(1)에서 반사된 빛의 강도를 나타내는 광학 픽업(3)으로부터 입력 신호를 수신한다. 제로점 교차 영역 설정기는 각 기록층(도 9A)에서 반사된 빛의 신호 레벨에 따라 제로점 교차 영역의 경계를 조절하도록 제로점 교차 영역 검출기(8)에 제어 신호를 공급한다. 즉, 반사된 빛의 강도는 제로점 교차 영역의 기준 범위를 변경하는데 사용된다.
제로점 교차 영역 설정기(21)로의 입력 신호 레벨은 광빔의 촛점이 맞추어지는 광학 디스크(1)의 각 기록층의 반사도에 비례한다. 예를 들면, 이 신호가 RF 신호(도 9A)이면, 제로점 교차 영역 설정기(21)는 RF 신호의 포락선(envelope)을 검출하고, 검출된 포락선 레벨의 함수로 제로점 교차 레벨 영역을 결정한다. 기준 범위는 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 내에 있는가 여부를 결정하도록 제로점 교차 영역 검출기(8)에 공급된다. 도 9A에 도시된 예에서, 촛점 "b"에서의 RF 신호의 포락선 레벨은 촛점 "a"에서의 포락선 레벨의 거의 반이므로(도 9A), B-기록층(47)의 기준 범위(제로점 교차 영역)은 A-기록층(46)의 기준 범위의 거의 반이된다(도 9B). 다른 방법으로, 제로점 교차 영역 설정기(21)로의 입력 신호는 촛점 에러 신호가 될 수 있고, 이런 경우 제로점 교차 영역 설정기(21)는 검출된 촛점 에러 신호의 피크 레벨에 비례하는 기준 범위를 결정한다.
광학 디스크(1)의 각 기록층의 반사율이 변하면, 그에 대응하여 기준 범위는 또한 제로점 교차 영역 설정기(21)에 의해 변한다. 예를 들어, A-기록층의 기준 범위와 같게 B-기록층의 기준 범위를 설정함으로서 기록층의 다른 반사 성질이 무시되면, 제로점 교차점(촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역에 들어가거나 그로부터 나오는 점)은 A-기록층보다 B-기록층에서의 촛점 위치에서 더 멀어진다(도 9B). 결과적으로, 중간점이 도 9B에서의 정확한 위치 "d"보다는 위치 "c"에서 검출된다. 이는 효과적으로 감속 점프 펄스(도 9C)의 발생을 지연시켜 촛점 "b"에 집중하는데 더 긴 시간을 요구한다.
반면, 제로점 교차 영역값이 도 9B에서 실선으로 표시된 RF 신호의 포락선 레벨에 비례 관계이면, 각 기록층상의 제로점 교차점은 각 기록층의 다른 반사 성질에 관계없이 각 촛점 위치에서 같은 거리에 위치하므로, 원하는 촛점 위치에 집중하는데 더 적은 시간을 요구한다.
스위치(5)의 on/off 동작(도 9E)은 도 3F에서와 같다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 감속 펄스의 기간(감속 점프 펄스의 최대 발생 시간)은 도 1의 기록 및/또는 재생 장치에 해로운 외부 교란이 있어도 안정된 촛점 점프를 실행하도록 제어된다. 서보 제어기가 장치에의 충격이나 진동이 있더라도 촛점 점프를 실행하도록 렌즈 작동기를 구동하는 방법이 도 10의 흐름도와 도 11A 내지 도 11E를 참조로 설명된다.
단계(S31)에 의해 나타내지는 바와 같이, A-기록층(46)에서 B-기록층(47)으로 광빔의 촛점을 맞추기 위해 렌즈 작동기를 구동하도록 촛점 점프가 초기화될때, 서보 제어기(9)(도 1)는 촛점 서보 루프를 인터럽트하도록 스위치(5)(도 1)에 제어 신호(도 11D에서의 저레벨 신호)를 전송하고, +P 레벨을 갖는 가속 펄스(도 11B)를 발생하기 위해서는 점프 펄스 발생기(10)(도 1)에 제어 신호를 전송한다. 가속 펄스에 응답하여, 전력 구동기(7)(도 1)는 B-기록층에 광빔의 촛점을 맞추도록, 즉 렌즈가 촛점 위치 "b"로 구동되도록 가속된 속도로 렌즈 작동기를 구동한다.
광학 픽업(3)(도 1)에서 출력된 촛점 에러 신호(도 11A)가 -V에서 +V의 기준 범위(제로점 교차 영역의 미리 설정된 제한 범위)내에 있는 것을 제로점 교차 영역 검출기(8)(도 1)가 검출하면, 질문(S32)은 긍정적으로 응답되어(도 11C에서의 고레벨 검출 신호), 단계(S33)에 의해 나타나는 바와 같이, 서보 제어기는 가속 펄스를 중단하도록 점프 펄스 발생기(10)(도 1)에 제어 신호를 전송한다. 즉, 렌즈 작동기는 이제 일정한 속도로 구동된다. 그러나, 질문(S32)이 부정적으로 응답되면, 촛점에러 신호가 제로점 교차 영역 내에 있는 것으로 제로점 교차 영역 검출기에 의해 결정될 때까지 질문(S32)이 반복된다.
촛점 에러 신호가 더 이상 제로점 교차 영역 내에 있지 않음을, 즉 촛점 에러 신호가 +V를 넘음을 제로점 교차 영역 검출기가 검출하면, 질문(S34)은 긍정적으로 응답되어(도 11C에서의 저레벨 검출 신호) 서보 제어기는 -P 레벨을 갖는 감속 펄스(도 11B)를 발생하도록 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 전송한다. 또한, 단계(S35)에 의해 나타내지는 바와 같이, 서보 제어기는 감속 시간(도 11E)을 측정하도록 타이머(도시되지 않은)를 초기화한다. 감속 펄스에 응답하여, "제로점 교차 영역 외의 신호"(도 11C에서의 저레벨 검출 신호)는 대물 렌즈(11)가 B-기록층에서 원하는 촛점 위치 "b"에 접근하는 것을 의미하기 때문에 전력 구동기(7)는 감속되는 속도로 렌즈 작동기를 구동한다. 그러나, 질문(S34)이 부정적으로 응답되면, 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 외에 있는 것으로 제로점 교차 영역 검출기에 의해 결정될 때까지 질문(S34)이 반복된다.
측정된 감속 시간이 최대 설정 시간(기준값)을 넘지 않으면, 질문(S36)은 긍정적으로 응답되고, 촛점 에러 신호가 제로점 교차 영역 내에 있는가 여부를 결정하도록 동작은 질문(S37)으로 진행한다. 질문(S37)이 촛점 에러 신호가 아직 제로점 교차 영역에 이르지 않았음을 의미하여 부정적으로 응답되면, 동작은 측정된 감속 시간이 기준값을 넘지 않는가 여부를 결정하도록 질문이 다시 이루어지는 질문(S36)으로 복귀한다.
그러나, 질문(S36)이 부정적으로 응답되거나 질문(S37)이 긍정적으로 응답되면(도 11C에서의 고레벨 검출 신호), 단계(S38)에 의해 나타내지는 바와 같이, 서보 제어기는 촛점 서보 루프를 재연결하도록(도 11D에서의 고레벨 신호) 스위치(5)에 제어 신호를 전송하고, 감속 펄스를 중단하도록 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 발생하고, 또한 시간 카운터를 재설정하도록 타이머에 제어 신호를 전송한다. 즉, 촛점 점프가 완료되어 광빔의 촛점이 이제 B-기록층(47)상에 맞추어 진다. 정상적인 상태에서, 측정된 감속 시간이 기준값보다 작거나 같을 때 촛점 에러 신호는 제로점 교차 영역으로 쉬프트(shift)한다.
이에 대조적으로, 예를 들면, 감속 펄스의 발생 후이고 제로점 교차 영역으로 쉬프트되기 전에(도 11A에서의 촛점 에러 신호에서 위치 "b" 전이고 위치 "c"후에) 진동이나 충격이 장치에 인가되면, 대물 렌즈(11)(도 1)는 B-기록층상의 원하는 촛점 위치 "b" 방향으로 이동하기 보다 촛점 점프 시작층, 즉 촛점 위치 "a"방향으로 반대로 이동할 수 있다. 촛점 점프 끝부분, 즉 촛점 위치 "b"에서는 대물렌즈(11)의 이동 속도가 연속적으로 제로에 가깝기 때문에 대물 렌즈가 중력, 충격, 진동 등과 같은 외부 인터럽트에 영향을 받기 쉽다.
감속 주기가 최대 할당 시간을 넘을 때 촛점 점프는 종료되기 때문에 상술된 조건들은 본 발명에 문제를 제시하지 않는다. 도 10의 흐름도에 나타난 바와 같이, 감속 펄스의 길이(발생 시간)가 제로점 교차 영역 검출 신호의 발생에 앞서(촛점 에러 신호는 제로점 교차 영역 내에 있지 않고) 최대 설정값(도 11E)을 넘을때, 동작은 서보 제어기가 감속 펄스를 중단하도록 점프 펄스 발생기에 제어 신호를 전송하고 촛점 서보 루프를 재연결하도록(도 11D) 스위치(5)에 제어 신호를 전송하는단계(S38)로 진행한다.
이러한 방법으로, 서보 제어기(9)는 도 11E에 도시된 바와 같이 감속 시간을 카운트하고, 경과된 시간에 비례하여 카운트된 값을 증가시킨다. 도 11A는 감속 시간의 길이(카운트)가 미리 설정된 최대값에 이를 때, 촛점 서보가 대물 렌즈(11)의 역이동에 앞서 B-기록층상에 광빔의 촛점을 맞춘 촛점 위치(촛점 위치 b)로 옮기도록 동작하는 것을 도시한다. 이와 같이, 장치에 외부 인터럽트의 해로운 영향이 있더라도 안정된 촛점 점프가 실행될 수 있다.
본 발명은 비록 두 기록층을 갖는 광학 디스크에 연관되어 상기에 설명되었지만, 광학 디스크가 둘 이상의 기록층을 가질 수 있음이 명백하다. 상술된 촛점 점프를 반복함으로서 촛점이 임의의 기록층으로 옮겨질 수 있다.
본 발명은 특히 양호한 실시예를 참조로 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화가 이루어질 수 있음이 명백하다. 첨부된 청구항은 상술된 실시예, 설명된 다양한 다른 방법, 및 그에 동일한 모든 것을 포함하여 해석될 것으로 의도된다.

Claims (22)

  1. 다수의 기록층을 갖는 광기록 매체용 픽업 구동 장치에 있어서,
    상기 광기록 매체 상에 충돌(impinge)하도록 광빔을 방출하는 방출 수단과,
    상기 광기록 매체로부터 반사된 상기 광빔을 수신하는 수신 수단과,
    상기 다수의 기록층 중 각각의 기록층 상에 상기 광빔을 포커싱하기 위한 조절가능 촛점을 갖는 포커싱 수단과,
    촛점 점프(focus jump) 명령에 응답하여 상기 포커싱 수단을 가속 또는 감속시키는 구동 수단과,
    상기 촛점이 상기 다수의 기록층 중 하나에서 상기 다수의 기록층 중 다른 하나로 이동하는 소정의 기간동안 상기 구동 수단에 의해 상기 포커싱 수단의 가속 또는 감속을 제어하는 제어 수단으로서, 촛점 에러 신호 레벨을 검출하는 촛점 에러 검출기 수단을 포함하고, 제 1 소정의 임계값과 제 2 소정의 임계값에 의하여 정의된 기준 영역 내에 있는 상기 검출된 촛점 에러 신호에 기초하여, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 1 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 가속이 정지되고, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 2 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 감속이 시작하도록, 상기 가속 또는 감속을 선택적으로 제어하도록 동작할 수 있는 상기 제어 수단을 포함하는, 광기록 매체용 픽업 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촛점 에러 신호의 레벨이 실질적으로 제로일 때를 검출하는 제로점 교차 검출기 수단을 더 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 제로점 교차 검출기 수단이 실질적으로 제로인 촛점 에러 신호의 레벨을 검출할 때, 상기 포커싱 수단의 감속을 중단시키는, 광기록 매체용 픽업 구동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 포커싱 수단의 가속 비율(acceleration rate)보다 높은 비율로 상기 포커싱 수단을 감속시키기 위한 구동 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 촛점 에러 검출기 수단이 상기 기준 영역 내에 상기 촛점 에러 신호의 레벨이 있음을 검출할 때, 상기 포커싱 수단의 감속을 중단시키는, 광기록 매체용 픽업 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 반사된 광빔의 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출기 수단과 상기 반사된 광빔의 상기 신호 레벨에 따라 상기 기준 영역을 변경하는 기준값 제어 수단을 포함하는 광기록 매체용 픽업 구동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 포커싱 수단의 감속 기간을 측정하는 타이머 수단을포함하고, 상기 제어 수단은 상기 감속의 기간이 소정의 기간을 넘을 때 상기 포커싱 수단의 감속을 중단시키는, 광기록 매체용 픽업 구동 장치.
  6. 다수의 기록층을 갖는 광기록 매체용 픽업구동 방법에 있어서,
    상기 기록층 중 각각의 기록층상의 촛점에 광빔을 포커싱하는 단계와,
    촛점 점프 명령에 응답하여 대물 렌즈를 가속 또는 감속하여, 그에 의해 상기 촛점을 이동시키는 단계와,
    상기 촛점이 상기 다수의 기록층 중 하나에서 상기 다수의 기록층 중 다른 하나로 이동하는 소정의 기간동안 상기 대물 렌즈의 가속 또는 감속을 제어하는 단계로서, 촛점 에러 신호 레벨을 검출하고, 제 1 소정의 임계값과 제 2 소정의 임계값에 의하여 정의된 기준 영역 내에 있는 상기 검출된 촛점 에러 신호에 기초하여, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 1 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 가속이 정지되고, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 2 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 감속이 시작하도록, 상기 가속 또는 감속을 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 상기 제어 단계를 포함하는, 광기록 매체용 픽업 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    촛점 에러 신호 레벨을 검출하는 단계와, 상기 촛점 에러 신호 레벨이 기준 영역 내에 있는 기간 동안 일정한 속도로 상기 대물 렌즈를 이동시키는 단계를 더포함하는 광기록 매체용 픽업 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 촛점 에러 신호의 레벨이 실질적으로 제로일 때를 검출하는 단계와, 상기 촛점 에러 신호의 레벨이 실질적으로 제로인 것으로 검출될 때 상기 대물 렌즈의 감속을 중단하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체용 픽업 구동 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈의 가속 비율보다 높은 비율로 상기 대물 렌즈를 감속하는 단계와, 상기 촛점 에러 신호의 레벨이 상기 기준 영역 내에서 검출될 때 상기 대물 렌즈의 감속을 중단하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체용 픽업 구동 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 기록 매체로부터 반사된 상기 광빔을 수신하는 단계, 상기 반사된 광빔의 레벨을 검출하는 단계, 및 상기 반사된 광빔의 레벨에 따라 상기 기준 영역을 변경하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체용 픽업 구동 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈의 감속 기간을 측정하는 단계와, 상기 감속 기간이 소정의 기간을 넘을 때 상기 감속을 중단하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체용 픽업 구동 방법.
  12. 다수의 기록층을 갖는 광기록 매체 상의 데이타를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 광기록 매체에 충돌하도록 광빔을 방출하는 방출 수단과,
    상기 광기록 매체로부터 반사된 상기 광빔을 수신하는 수신 수단과,
    상기 다수의 기록층 중 각각의 기록층 상에 상기 광빔을 포커싱하도록 조절가능한 촛점을 가진 포커싱 수단과,
    촛점 점프 명령에 응답하여 상기 포커싱 수단을 가속 또는 감속하는 구동 수단과,
    상기 촛점이 상기 다수의 기록층 중 하나에서 상기 다수의 기록층 중 다른 하나로 이동하는 소정의 기간동안 상기 구동 수단에 의해 상기 포커싱 수단의 가속 또는 감속을 제어하는 제어 수단으로서, 촛점 에러 신호 레벨을 검출하는 촛점 에러 검출기 수단을 포함하고, 제 1 소정의 임계값과 제 2 소정의 임계값에 의하여 정의된 기준 영역 내에 있는 상기 검출된 촛점 에러 신호에 기초하여, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 1 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 가속이 정지되고, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 2 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 감속이 시작하도록, 상기 가속 또는 감속을 선택적으로 제어하도록 동작할 수 있는 상기 제어 수단과,
    상기 촛점이 상기 다수의 기록층 중 상기 다른 기록층으로 이동되면, 상기 광기록 매체의 상기 다수의 기록층 중 상기 다른 기록층 상의 데이타를 재생하는수단을 포함하는, 광기록 매체 상의 데이타를 재생하는 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 촛점 에러 신호의 레벨이 실질적으로 제로일 때를 검출하는 제로점 교차 검출기 수단을 더 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 제로점 교차 검출기 수단이 실질적으로 제로인 촛점 에러 신호의 레벨을 검출할 때, 상기 포커싱 수단의 감속을 중단시키는, 광기록 매체 상의 데이타를 재생하는 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 포커싱 수단의 가속 비율보다 높은 비율로 상기 포커싱 수단을 감속시키기 위한 구동 제어 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 촛점 에러 검출기 수단이 상기 기준 영역 내에 상기 촛점 에러 신호의 레벨이 있음을 검출할 때, 상기 포커싱 수단의 감속을 중단시키는, 광기록 매체 상의 데이타를 재생하는 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 반사된 광빔의 신호 레벨을 검출하는 신호 레벨 검출기 수단과 상기 반사된 광빔의 상기 신호 레벨에 따라 상기 기준 영역을 변경하는 기준값 제어 수단을 포함하는 광기록 매체 상의 데이타를 재생하는 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 포커싱 수단의 감속 기간을 측정하는 타이머 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 감속의 기간이 소정의 기간을 넘을 때 상기 포커싱 수단의 감속을 중단시키는, 광기록 매체 상의 데이타를 재생하는 장치.
  17. 다수의 기록층을 갖는 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법에 있어서,
    상기 기록층 중 각각의 기록층 상의 촛점에 광빔을 포커싱하는 단계와,
    촛점 점프 명령에 응답하여 대물 렌즈를 가속 또는 감속하여, 그에 의해 상기 촛점을 이동시키는 단계와,
    상기 촛점이 상기 다수의 기록층 중 하나에서 상기 다수의 기록층 중 다른 하나로 이동하는 소정의 기간동안 상기 대물 렌즈의 가속 또는 감속을 제어하는 단계로서, 촛점 에러 신호 레벨을 검출하고, 제 1 소정의 임계값과 제 2 소정의 임계값에 의하여 정의된 기준 영역 내에 있는 상기 검출된 촛점 에러 신호에 기초하여, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 1 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 가속이 정지되고, 상기 검출된 촛점 에러 신호 레벨이 상기 제 2 소정의 임계값과 실질적으로 동일하면 상기 감속이 시작하도록, 상기 가속 또는 감속을 선택적으로 제어하는 단계를 포함하는 상기 제어 단계와,
    상기 촛점이 상기 다수의 기록층 중 상기 다른 하나의 층 부근 내에서 검출되면, 상기 광기록 매체의 상기 다수의 기록층 중 상기 다른 하나의 기록층의 데이타를 재생하는 단계를 포함하는, 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    촛점 에러 신호 레벨을 검출하는 단계와, 상기 촛점 에러 신호 레벨이 기준 영역 내에 있는 기간 동안 일정한 속도로 상기 대물 렌즈를 이동시키는 단계를 더 포함하는 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 촛점 에러 신호의 레벨이 실질적으로 제로일 때를 검출하는 단계와, 상기 촛점 에러 신호의 레벨이 실질적으로 제로인 것으로 검출될 때 상기 대물 렌즈의 감속을 중단하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈의 가속 비율보다 높은 비율로 상기 대물 렌즈를 감속하는 단계와, 상기 촛점 에러 신호의 레벨이 상기 기준 영역 내에서 검출될 때 상기 대물 렌즈의 감속을 중단하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 기록 매체로부터 반사된 상기 광빔을 수신하는 단계, 상기 반사된 광빔의 레벨을 검출하는 단계, 및 상기 반사된 광빔의 레벨에 따라 상기 기준 영역을변경하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈의 감속 기간을 측정하는 단계와, 상기 감속 기간이 소정의 기간을 넘을 때 상기 감속을 중단하는 단계를 더 포함하는 광기록 매체상의 데이타를 재생하는 방법.
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