KR100477501B1

KR100477501B1 - 디스크드라이브장치

Info

Publication number: KR100477501B1
Application number: KR10-1998-0017554A
Authority: KR
Inventors: 데쯔 와따나베
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2005-05-16
Also published as: JPH10320809A; KR19980087103A; TW373171B; CN1120480C; US6075762A; SG72812A1; MY122246A; CN1202693A

Abstract

본 발명은, 디스크 형상의 기록 매체의 판 두께를 얇게 한 경우에도 디스크 형상의 기록 매체의 표면에 부착된 먼지 등의 영향을 받지 않고 정확한 기록 재생 동작을 실행할 수 있다. 광학 픽업(4)으로 디스크(1)에 대해 기록 또는 재생을 행하기 위한 주 빔과, 상기 주 빔보다 선행하는 위치에 디스크(1)의 표면 상황을 검출하기 위한 선행 빔을 형성하고, 상기 선행 빔의 수광 정보(MO 신호 또는 RF 신호)에 기초하여 디스크(1)의 표면 상황을 검출하고, 주 빔이 디스크(1)의 먼지 부착 등이 검출된 위치를 통과하는 타이밍에서 주 빔의 레이저 출력 파워를 먼지 부착 등이 있어도 양호한 동작을 실행할 수 있는 레벨로 되도록 제어한다.

Description

디스크 드라이브 장치{A DISK DRIVE APPARATUS}

본 발명은, 디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록 재생 동작을 실행할 수 있는 디스크 드라이브 장치에 관한 것이다.

디스크 형상의 기록 매체로서 광 디스크, 광 자기 디스크(MO 디스크), 상 변화 디스크(PC 디스크) 등이 개발되어 있다.

CD(컴팩트 디스크) 등의 각종 분야에서 사용되고 있는 광 디스크 등은 디스크의 판 두께가 1. 2㎜로 되어 있지만, 최근 디스크의 소형화에 수반하여, 예를 들면 HS(Hyper Storage) 디스크라 불리는 광 자기 디스크에서는 판 두께가 0. 8㎜로 되어 있고, 멀티미디어 용도에 적합한 DVD(Digital Versatile Disc/Digital Video Disc)에서는 판 두께가 0. 6㎜로 되어 있다. 또한, 디스크의 판 두께가 0. 1㎜ 혹은 0. 01㎜로 되는 디스크 형상의 기록 매체의 개발도 진행되고 있다.

그러나, 디스크 형상의 기록 매체의 판 두께를 1. 2㎜보다 얇게 한 경우에는, 디스크의 표면에 부착된 먼지 등의 영향이 커져, 디스크 드라이브 장치에서 정확한 기록 재생 동작을 실행하는 것이 곤란하게 된다고 하는 문제점이 발생한다.

여기서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 종래의 디스크 드라이브 장치에서 재생 동작을 실행했을 때에 디스크의 판 두께 및 디스크에 부착된 먼지의 영향에 의해 발생되는 판독 에러에 대해 설명한다.

도 1은 디스크의 표면에 임의의 크기의 먼지를 부착시켰을 때에 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호의 파형을 도시한 것으로, 도 1a는 판 두께가 1. 2㎜로 되는 디스크의 표면에 임의의 크기의 먼지를 부착시켰을 때에 얻어지는 재생 RF 신호의 파형을 도시한 것이다. 이 경우에는 디스크의 표면에 부착된 먼지의 영향에 의해 재생 RF 신호의 레벨이 약간 저하되지만, 디스크 드라이브 장치에서 판독 에러를 일으키는 정도까지의 레벨 저하는 발생되지 않았다.

한편, 도 1b는 디스크의 판 두께가 예를 들면 0. 6㎜로 되는 디스크의 표면에 도 1a와 동일한 임의의 크기의 먼지를 부착시켰을 때에 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호의 파형을 도시한 것이다. 이 경우에는, 디스크 드라이브 장치로부터 디스크에 대해 조사하는 광 빔의 단면적이 작아지기 때문에, 도 1a와 동일 사이즈의 먼지 등이 디스크의 표면에 부착된 경우에는, 단위 면적당 먼지의 비율이 커지기 때문에, 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호의 레벨이 디스크 표면에 부착된 먼지의 영향에 의해 단기간에 급격하게 저하되어, 디스크 드라이브 장치에서 판독 에러가 매우 발생하기 쉬운 상황이 된다.

또한, 도 2는 디스크의 판 두께 및 디스크에 부착된 먼지 사이즈와, 디스크 드라이브 장치에서의 에러 전파량과의 관계를 도시한 것이다. 또, 도 2에서는 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호의 레벨이 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때의 통상의 레벨에 비해 55% 이하까지 저하되었을 때를 에러 레벨로 하고 있다. 또, 이 에러 레벨은 어디까지나 일례로서, 디스크 드라이브 장치의 시스템에 따라 그 에러 레벨은 다르게 된다.

도 2로부터 디스크의 판 두께가 1. 2㎜로부터 0. 60㎜, 0. 30㎜, 0. 15㎜, 0. 02㎜로 얇게 됨에 따라 디스크의 표면에 부착된 먼지 사이즈가 작을 때에도 판독 에러가 발생되기 쉬운 것을 알 수 있다.

그래서, 디스크의 판 두께를 얇게 한 경우에도 디스크의 표면에 부착된 먼지 등의 영향에 의해 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호의 레벨 저하를 방지하기 위해, 디스크 드라이브 장치에 오토 게인 컨트롤(AGC) 회로를 설치하고, 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호를 소정의 레벨까지 증폭하는 방법이 생각된다.

그러나, 디스크 드라이브 장치에 AGC 회로를 설치하고, 재생 RF 신호를 소정의 레벨까지 증폭하도록 한 경우에는, AGC 회로에서 재생 RF 신호에 포함되어 있는 증폭기 노이즈 등도 증폭되기 때문에, 반송파-대-잡음비(C/N)가 악화된다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 디스크 드라이브 장치의 기록 동작 시에 기록 레벨을 AGC 회로로 보정하는 것은 곤란하였다.

그래서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 디스크 형상의 기록 매체의 판 두께를 얇게 한 경우에도, 디스크 형상의 기록 매체의 표면에 부착된 먼지 등의 영향을 받지 않고 정확한 기록 재생 동작을 실행할 수 있는 디스크 드라이브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록, 재생 또는 소거 동작을 행하는 디스크 드라이브 장치로서, 디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록, 재생 또는 소거를 행하기 위한 제1 광 스폿을 형성하는 제1 광 빔 수단과, 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하기 위해 제1 광 스폿보다 선행하는 주사 위치에 제2 광 스폿을 형성하는 제2 광 빔 수단과, 제2 광 빔 수단의 반사광의 수광 정보에 기초하여, 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하는 디스크 상황 검출 수단과, 디스크 상황 검출 수단으로 검출된 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황에 대응하여, 제1 광 스폿과 제2 광 스폿의 디스크 형상의 기록 매체에 대한 주사 타이밍 차에 기초하여, 제1 광 빔 수단의 레이저 출력 레벨을 보정 제어하는 레벨 제어 수단을 구비하도록 하였다.

또한, 제2 광 빔 수단의 수광 정보는 디스크 형상의 기록 매체에 형성된 자계 정보에 대응한 정보, 혹은 디스크 형상의 기록 매체에서 반사되는 반사 광량 정보로 하였다.

또한, 레벨 제어 수단에, 기록, 재생 또는 소거 동작 시에 각각 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 최적 레벨로 하기 위한 변환 테이블을 구비하도록 하였다.

또한, 제1 광 빔 수단과 제2 광 빔 수단은 하나의 레이저 발광원과, 이 레이저 발광원으로부터의 레이저 광을 제1, 제2 광 스폿으로 분광하는 분광 수단으로 구성되도록 하였다.

그리고, 레벨 제어 수단에 의해 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 보정 제어하고 있을 때에는, 디스크 상황 검출 수단에서의 검출 레벨의 보정을 행하거나, 혹은 디스크 상황 검출 수단을 정지하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록, 재생 또는 소거를 행하기 위한 제1 광 빔 수단의 제1 광 스폿보다 선행하는 위치에, 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하기 위한 제2 광 스폿을 형성하는 제2 광 빔 수단을 설치하고, 이 제2 광 빔 수단의 수광 정보에 기초하여 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하도록 하고 있기 때문에, 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 디스크 상황 검출 수단에 의해 검출된 디스크 형상의 기록 매체의 임의의 위치(예를 들면, 먼지 부착 등이 검출된 위치)를 통과하는 타이밍에서 소정의 레벨(예를 들면, 먼지 부착 등이 있어도 양호한 동작을 실행할 수 있는 레벨)이 되도록 보정 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 형태로서의 디스크 드라이브 장치의 블럭도를 도시한 것이다.

도 3에 도시한 디스크(1)는 광 자기 디스크(MO 디스크)이고, 디스크(1)는 스핀들 모터(2)에 의해 소정의 회전수로 회전 구동된다. 스핀들 모터(2)의 회전 속도 서보 제어는 스핀들 제어부(3)에 의해 행해진다. 예를 들면, 스핀들 제어부(3)는 스핀들 모터(2)로부터의 FG 펄스(회전 속도에 동기한 주파수 신호) 등에 의해 스핀들 모터(2)의 회전 속도를 검출함과 함께, 컨트롤러(6)로부터 기준 속도 정보 SK가 공급되고, 기준 속도 정보 SK와 스핀들 모터(2)의 회전 속도를 비교하여, 그 오차 정보에 기초하여 스핀들 모터(2)의 가감속을 행함으로써 원하는 회전 속도에서의 디스크 회전 동작을 실현시킨다.

회전되고 있는 디스크(1)에 대해서는, 광학 픽업(4)으로부터 레이저 광이 조사된다. 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치의 광학 픽업(4)에는, 예를 들면 디스크(1)에 대해 기록 재생을 행하기 위한 주 빔과, 이 주 빔보다 선행하는 선행 빔을 출사하기 위한 2개의 레이저 광원(4a₁, 4a₂)이 설치된다. 레이저 광원(4a₁, 4a₂)은 다이오드나 레이저 커플러 등으로 구성된다. 그리고, 레이저 광원(4a₁, 4a₂)의 양쪽에 대해 각종 렌즈나 빔 분할기 등을 갖는 광학계(4b), 레이저 광의 출력단으로 되는 대물 렌즈(4c), 선행 빔의 반사광을 검출하는 디덱터(4d), 주 빔의 반사광을 검출하는 디덱터(4e), 대물 렌즈(4c)를 트랙킹 방향 및 포커스 방향으로 이동 가능하게 유지하는 2축 기구(4f) 등이 설치되어 있다.

광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₁, 4a₂)으로부터의 레이저 출력의 온/오프 및 출력 레벨의 제어는 레이저 제어부(5)에 의해 행해진다.

광학 픽업(4)에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이 디스크 상의 트랙 T에 대해 2개의 빔(주 빔 B1, 선행 빔 B2)이 조사된다.

또, 선행 빔 B2는 완전히 온 트랙 상태가 아니라, 트랙 센터에 대해 어긋나 있어도 된다.

상기 디스크 드라이브 장치는 그 인터페이스부(17)에 의해 호스트 컴퓨터(90)와 접속되지만, 데이타의 기록/재생 동작은 컨트롤러(6)가 호스트 컴퓨터(90)로부터의 기록 요구, 재생 요구를 수신함으로써 실행되게 된다.

기록 시에는, 호스트 컴퓨터(90)로부터 기록 요구와 함께 기록하여야 할 데이타가 공급된다. 기록 데이타 D_REC는 인터페이스부(17)로부터 인코더(18)에 공급되어, 원하는 인코드 처리가 행해진다.

디스크 드라이브 장치의 기록 방식은, 예를 들면 레이저 스트로브 자계 변조 방식으로 되고, 상기 기록 방식의 경우에는, 기록 시에 컨트롤러(6)는 레이저 제어부(5)에 대해 레이저 광원(4a₁)으로부터 주 빔으로서 출사되는 레이저 출력을 소정의 레벨로 펄스 발광시키는 제어를 행하게 되지만, 본 실시 형태인 디스크 드라이브 장치의 컨트롤러(6)는 후술하는 레이저 광원(4a₂)으로부터 출사되는 선행 빔을 레벨 검출부(32)에서 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 레이저 제어부(5)에 대해 레이저 광원(4a₁)으로부터 주 빔으로서 출사되는 레이저 출력을 소정의 레벨만큼 보정 제어하게 된다. 또, 레이저 제어부(5)에서의 레이저 출력의 보정 방법으로서는, 단순히 레이저 출력 파워를 증대시키거나, 펄스 폭을 길게 함으로써 실현할 수 있다.

인코더(18)에서 인코드된 기록 데이타는 자기 헤드 드라이버(19)에 공급되고, 자기 헤드 드라이버(19)는, 기록 데이타에 따라서 자기 헤드(20)로부터 N 또는 S의 자계를 인가한다. 이에 따라 기록 데이타가 자계 정보로서 디스크(1)에 기록된다.

광학 픽업(4)에 의한 데이타 판독 위치는 반경 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 구체적으로는 도시하고 있지 않지만, 광학 픽업(4) 전체를 디스크 반경 방향으로 이동 가능하게 하는 쓰레드 기구가 설치되고, 이에 따라 판독 위치의 큰 이동이 행해짐과 함께, 대물 렌즈(4c)가 2축 기구(4f)에 의해 디스크 반경 방향으로 이동되는, 즉 트랙킹 서보 동작에 의해 판독 위치의 작은 이동이 행해진다.

또, 광학 픽업(4)을 이동시키는 쓰레드 기구대신에, 스핀들 모터(2)와 함께 디스크(1)를 슬라이드 이동시키는 기구를 설치해도 된다.

또한, 대물 렌즈(4c)가 2축 기구(4f)에 디스크(1)에 대해 접촉 분리되는 방향으로 이동됨으로써, 레이저 스폿의 포커스 제어가 행해진다.

광학 픽업(4)의 디덱터(4d, 4e)에는, 예를 들면 4분할의 수광 영역을 갖는 4분할 디덱터나, 자계 데이타를 자기 커어 효과에 의한 편광 성분별로 검출을 행하여 광 자기 데이타로서의 신호를 얻는 디덱터 등이 각각 설치되어 있다.

디덱터(4e)의 각 수광 영역으로부터는, 주 빔의 수광 광량에 대응한 전류 신호로 되는 수광 광량 신호 S1이 출력되고, 이들은 I/V 변환 매트릭스 증폭기(7)에 공급된다. I/V 변환 매트릭스 증폭기(7)에서는 수광 광량 신호 S1에 대해 전류/전압 변환을 행함과 함께, 각 수광 영역으로부터의 수광 광량 신호 S1에 연산 처리를 행하여 자기 데이타에 대응한 신호나 피트 데이타에 대응한 신호(예를 들면, 디스크 1의 서보 영역 등에 형성되어 있는 위상 피트에 의한 신호), 푸시풀 신호, 포커스 에러 신호 FE 등의 필요한 신호를 생성한다.

포커스 상태의 오차 정보로 되는 포커스 에러 신호 FE는 서보 컨트롤러(8)에 공급된다. 서보 컨트롤러(8)에는 포커스계의 처리부로서 포커스 위상 보상 회로나 포커스 드라이버 등이 탑재되어 있고, 포커스 에러 신호 FE에 기초한 포커스 드라이브 신호를 발생시켜 2축 기구(4f)의 포커스 코일에 인가한다. 이에 따라 대물 렌즈(4c)를 합초점에 수속시키는 포커스 서보계가 구성된다.

I/V 변환 매트릭스 증폭기(7)로부터는, 서보 클럭 SCK나 데이타 클럭 DCK의 생성을 위해 이용하는 신호 S2가 출력된다. 이 신호 S2는 예를 들면 디스크(1)의 서보 영역으로부터 화상 표시 출력되는 신호이다.

신호 S2는 클램프 회로(9)에서 저주파수 변동이 제거되고, A/D 변환기(10)에 의해 디지탈화된 신호 S3으로 된다.

이 신호 S3은 컨트롤러(16), PLL 회로(11), 및 트랙킹 에러 생성부(15)에 공급된다.

PLL 회로(11)에서는 신호 S3과 발진 출력의 위상 오차에 기초하여 내부 발진기의 발진 주파수를 제어하고 소정의 분주 처리를 행함으로써 서보 클럭 SCK를 발생시킨다. 이 서보 클럭 SCK는 A/D 변환기(10)에서의 샘플링 클럭으로서 이용됨과 동시에, 타이밍 컨트롤러(16)에 공급된다. 또한, PLL 회로(11)에서는 서보 클럭 SCK를 분주하여 데이타 클럭 DCK가 생성되고, 타이밍 컨트롤러(16), 레이저 제어부(5)에 공급된다. 또한, A/D 변환기(13)에서의 샘플링 클럭으로서 이용된다.

타이밍 컨트롤러(16)는 서보클럭 SCK, 데이타 클럭 DCK에 기초하여 각 부에 대해 필요한 타이밍 신호를 발생시킨다.

예를 들면, 3상 트랙킹 동작을 위한 서보 피트를 추출하는 샘플링 타이밍 Ps, 데이타 검출부(14)에서의 디코드 동작을 위한 동기 타이밍 DSY 등을 발생시킨다.

PLL 회로(11), 타이밍 컨트롤러(16), 트랙킹 에러 생성부(15)에 의해, 소위 3상 트랙킹 제어에 의한 트랙킹 에러 신호 TE가 생성되고, 서보 컨트롤러(8)에 공급한다.

I/V 변환 매트릭스 증폭기(7)로부터는, 데이타 화상 표시 출력을 위해 이용하는 광 자기 영역의 판독 신호나 푸시풀 신호 등이 신호 S4로서 출력된다. 신호 S4는 클램프 회로(12)에서 MO 신호의 저주파수 변동이 제거되고, A/D 변환기(13)에 의해 디지탈화된 신호 S5로 된다.

또한, 신호 S5는 데이타 검출부(즉, 디코더(14))에 공급된다. 데이타 검출부(14)에서는 타이밍 컨트롤러(16)가 데이타 클럭 DCK에 기초하여 발생시키는 동기 타이밍 DSY에 기초하여 데이타 디코드 처리를 행하여, 재생 데이타 D_PB를 얻는다. 예를 들면, 파형 등화 처리, 기록 포맷으로서 채용되어 있는 변조 처리에 대한 복조 처리, 에러 정정 처리 등이 행해져서 재생 데이타 D_PB로서 인코드된다.

재생 데이타 D_PB는 인터페이스부(17)를 통해 호스트 컴퓨터(90)에 공급되게 된다.

한편, 광학 픽업(4)의 디덱터(4d)의 각 수광 영역으로부터는, 선행 빔의 수광 광량에 대응한 전류 신호로 되는 수광 광량 신호 SS1이 출력되고, 이들은 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에 공급된다. I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서는 수광 광량 신호 SS1에 대해 전류/전압 변환을 행함과 함께, 각 수광 영역으로부터의 수광 광량 신호 SS1에 소정의 연산 처리를 행하여, 자기 데이타나 피트 데이타에 대응한 신호나, 푸시풀 신호 등의 필요한 신호를 생성한다.

또, 본 명세서에서는 설명의 편의상, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31, 7)로부터 출력되는 신호에 대해, 그 신호의 기초가 되는 디스크 상의 데이타 형태(위상 피트 데이타, 광 자기 데이타)에 관계 없이, 자기 커어 효과의 검출 방식으로 얻어지는 신호를 MO 신호, 반사 광량의 검출 방식으로 얻어지는 신호를 RF 신호라고 한다.

레벨 검출부(32)는 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 선행 빔으로부터 생성된 MO 신호나 RF 신호, 푸시풀 신호의 출력 레벨을 검출하여 컨트롤러(6)에 대해 출력한다.

도 5는 레벨 검출부(32)의 구성을 도시한 것으로, 레벨 검출부(32)에서 예를 들면 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)로부터 공급되는 RF 신호의 레벨 검출을 행하는 경우에는, 도 5a에 도시한 바와 같은 RF 신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하기 위한 저역 통과 필터 회로(41)가 설치된다.

또한, 예를 들면 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)로부터 공급되는 MO 신호의 레벨 검출을 행하는 경우에는, 도 5b에 도시한 바와 같은 MO 신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하기 위한 저역 통과 필터 회로(41)와, MO 신호의 엔벨로프를 검출하기 위한 AM 디코더(42)가 설치된다.

도 6은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서, 기록 동작 시에 광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₂)으로부터 출사되는 선행 빔이 디스크(1)에서 반사된 반사광에 기초하여, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호의 파형을 도시한 것으로, 도 6a는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때의 MO 신호의 파형, 도 6b는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때의 MO 신호의 파형이다.

기록 동작 시에, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호는 디스크(1)의 미기록 영역의 반사광의 커어 효과를 이용하여 생성되기 때문에, 도 6a에 도시한 바와 같이 디스크(1)의 미기록 영역의 자계 피트가 화살표 방향(+방향)으로 착자(着磁)되어 있을 때에는 일정한 레벨 L1로 되는 것이 관측되었다.

한편, 기록 동작 시에, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호는 도 6b에 도시한 바와 같이 디스크(1)의 표면에 부착된 먼지 등에 의해 레벨 L2까지 저하되는 것이 관측되었다.

따라서, 기록 동작 시에는 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호의 레벨을 검출하는 것에 의해서도, 디스크(1)에 먼지나 오염 등이 부착되어 있는지 여부의 디스크 상황을 판별할 수 있다.

또한, 도 7은 기록 동작시에 광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₂)으로부터 출사되는 선행 빔의 반사광에 기초하여 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호의 파형을 도시한 것으로, 도 7a는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때의 RF 신호의 파형, 도 7b는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때의 RF 신호의 파형이다.

기록 동작 시에, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 도 7a에 도시한 바와 같이 레이저 광원(4a₂)의 레이저 다이오드(LD)로부터 출사되는 레이저 출력의 오프 레벨을 기준으로 한 경우에 일정 레벨 L1로 되는 것이 관측되었다.

한편, 기록 동작 시에, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 도 7b에 도시한 바와 같이 레이저 다이오드(LD)로부터 출사되는 레이저 출력의 오프 레벨을 기준으로 한 경우에 디스크(1)의 표면에 부착된 먼지에 의해 레벨 L2까지 저하되는 것이 관측되었다.

따라서, 기록 동작 시에는, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호의 레벨을 검출하는 것에 의해서도, 디스크(1)에 먼지나 오물 등이 부착되어 있는지 여부의 디스크 상황을 판별할 수 있다.

다음에, 도 8은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서, 재생 동작 시에 광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₂)으로부터 출사되는 선행 빔의 반사광에 기초하여, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호의 파형을 도시한 것으로, 도 8a는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때의 MO 신호의 파형, 도 8b는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때의 MO 신호의 파형이다.

재생 동작 시에, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호는 도 8a에 도시한 바와 같이 진폭 레벨 L1로 되는 것이 관측되었다.

한편, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호는 도 8b에 도시한 바와 같이 디스크 상의 표면에 부착된 먼지 등에 의해 진폭 레벨이 L2까지 저하되는 것이 관측되었다.

따라서, 재생 동작 시에도, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호의 레벨을 검출함으로써, 디스크(1)에 먼지나 오물 등이 부착되어 있는지 여부의 디스크 상황을 판별할 수 있다.

또한, 도 9는 재생 동작 시에 광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₂)으로부터 출사되는 선행 빔의 반사광에 기초하여, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호의 파형을 도시한 것으로, 도 9a는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때의 RF신호, 도 9b는 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때의 RF 신호의 파형이다.

재생 동작 시에, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 디스크(1)의 자계 피트의 유무와 관계가 없기 때문에, 상기 도 7과 마찬가지의 파형으로 되어 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에는 도 9a에 도시한 바와 같은 일정 레벨 L1로 되는 것이 관측되었다.

한편, 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 도 9b에 도시한 바와 같이 디스크(1)의 표면에 부착된 먼지의 영향에 의해 레벨 L2까지 저하되는 것이 관측되었다.

즉, 재생 동작 시에도, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호의 레벨을 검출함으로써, 디스크(1)에 먼지나 오물 등이 부착되어 있는지 여부의 디스크 상황을 판별할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서는 광학 픽업(4)으로부터 출사되는 선행 빔의 반사광에 기초하여, I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 MO 신호 혹은 RF 신호를 생성하고, 그 생성된 MO 신호 혹은 RF 신호를 레벨 검출부(32)에 공급한다. 레벨 검출부(32)에서는 MO 신호 혹은 RF 신호의 레벨 검출을 행하여 검출 신호 SS2로서 컨트롤러(6)에 공급한다. 그리고, 컨트롤러(6), 레벨 검출부(32)로부터의 검출 신호 SS2에 기초하여, 레이저 제어부(5)에 의해 제어되어 있는 광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₁)으로부터 주 빔으로서 출사되는 레이저의 출력 파워 레벨을 보정하도록 하였다.

즉, 디스크(1)의 표면에 먼지 등이 부착되어 있는 경우에는, 주 빔으로부터 I/V 변환 매트릭스 증폭기(7)에서 생성되는 MO 신호의 레벨도 저하되기 때문에, 레이저 광원(4a)으로부터 출사되는 주 빔의 레이저의 출력 파워 레벨을, 주 빔이 디스크(1)의 표면에 부착된 먼지 등의 영역을 통과하는 타이밍에서 소정의 레벨만큼 상승시키는 보정을 행하도록 하였다.

예를 들면, 컨트롤러(6)에서의 선행 빔과 주 빔 사이의 시간 보정 방법으로서는, 본 실시 형태의 디스크 드라이브 장치의 제조 시에, 소정의 디스크를 이용하여, 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같이 미리 선행 빔과 주 빔과의 간격 D를 레퍼런스 피트 등으로 측정해 놓고, 메모리 등에 기억시켜 놓는다. 이에 따라, 예를 들면 디스크 드라이브 장치의 회전 제어는 선 속도가 일정하게 되는 CLV 방식인 경우에는 선 밀도가 일정하기 때문에, 선행 빔과 주 빔과의 간격 D로부터 보정 시간을 용이하게 환산하는 것이 가능하다.

또한, 예를 들면 디스크 드라이브 장치의 회전 제어가 존(zone)마다 각(角) 속도가 일정하게 되는 존 CAV 방식일 경우에도, 기록 또는 재생을 실행하는 디스크 영역의 어드레스 및 그 디스크 영역의 선 밀도를 알기 때문에, 선행 빔과 주 빔과의 간격 D로부터 보정 시간을 용이하게 환산하는 것이 가능하다.

또, 광학 픽업(4)의 주 빔과 선행 빔의 간격 D의 측정은 디스크 드라이브 장치의 사용 시에도, 예를 들면 디스크(1)의 척킹 동작 시나 빈 시간을 이용하여 행하는 것이 가능하고, 이 경우에는 정밀도를 보다 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 컨트롤러(6)에서의 레이저 제어부(5)의 보정 방법으로서는, 레벨 검출부(32)에서 검출된 MO 신호 혹은 RF 신호로부터 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에 얻어진 레벨 L1과 디스크(1)에 먼지 등이 부착되어 있을 때에 얻어진 레벨 L2로부터 보정 레벨 L(L=L2/L1)을 구하고, 그 보정 레벨 L에 의해, 기록 시에 광학 픽업(4)으로부터 주 빔으로서 출사되는 기록을 위한 레이저 출력 파워나, 기록 동작에 앞서서 행해지는 디스크(1)의 데이타 소거를 위한 레이저 출력 파워, 재생시에 광학 픽업(4)으로부터 주 빔으로서 출사되는 재생을 위한 레이저 출력 파워가 소정의 레벨이 되도록 보정하면 된다.

즉, 예를 들면 디스크 드라이브 장치가 아날로그 타입인 경우에는, 컨트롤러(6)에 딜레이 라인 등을 설치하고, 이 딜레이 라인에 의해 시간 보정을 행함과 함께, 광학 픽업(4)의 레이저 출력 파워를 제어하는 레이저 제어부(5)를 보정 레벨 L에 기초하여 보정하면 된다.

또한, 예를 들면 디스크 드라이브 장치가 디지탈 타입인 경우에는, 클럭 단위로 보정 레벨 L을 샘플링하고, 지연 시간 D만큼 지연시켜 레이저 제어부(5)를 보정하면 된다.

단, 디스크 드라이브 장치의 선행 빔으로부터 생성된 보정 레벨 L에 대해, 기록 시 혹은 재생 시에 광학 픽업(4)의 레이저 광원(4a₁)으로부터 주 빔으로서 출사되는 레이저 출력 파워를 어느 정도의 레벨로 할지는, 각각의 디스크 드라이브 장치에서 최적화할 필요가 있기 때문에, 기본적으로는 각각의 디스크 드라이브 장치의 시스템마다 미리 보정 레벨 L과 레이저 출력 레벨의 보정량과의 관계를 측정해 놓고, 컨트롤러(6)에 보정 레벨 L과 레이저 출력 레벨의 보정량의 관계를 변환 테이블로서 구비하도록 하는 것이 바람직하다.

도 11은, 임의의 디스크 드라이브 장치의 시스템에서 재생 시에 선행 빔으로부터 얻어진 보정 레벨 L과, 최적 리드 파워와의 관계를 도시한 것이다. 예를 들면, 실측에 의해 보정 레벨 L이 X1보다 큰 때에 판독 에러가 발생하지 않으면, 컨트롤러(6)는 보정 레벨이 X1보다 작아진 때부터 리드 파워를 보정하도록 레이저 제어를 구동시켜도 된다.

또한, 예를 들면 실측에 의해, 보정 레벨 L이 X2보다 작아진 때에 리드 파워를 보정하여도 에러 레이트의 개선을 기대할 수 없는 경우에는, 컨트롤러(6)는 레이저 제어부(5)에 의한 리드 파워의 보정을 행하지 않도록 해도 된다.

이와 같이 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서는 선행 빔에 의해 디스크(1)로부터 MO 신호 또는 RF 신호의 레벨을 검출하고, 주 빔이 선행 빔에 의해서 검출된 보정 레벨에 대응한 영역을 통과하는 타이밍에서 기록 시 또는 재생 시에 주 빔으로부터 출사되는 레이저 출력 파워를 보정하도록 하고 있다. 이에 따라, 디스크(1)의 표면에 먼지 등이 부착되어 있는 경우에는, 먼지가 부착되어 있는 가까운 주변만 주 빔의 레이저 출력 파워를 올리는 보정을 행함으로써, 먼지 등의 영향에 의해 발생되는 기록 에러나 판독 에러를 방지하기 위해, 디스크(1)의 먼지 등의 부착에 따라 레이저 출력 레벨을 리얼 타임으로 보정할 수 있게 된다.

또, 본 실시 형태에서는 광학 픽업(4)에 선행 빔과 주 빔을 독립적으로 출사할 수 있는 레이저 광원(4a₁, 4a₂)과, 선행 빔과 주 빔의 반사광을 각각 검출하기 위한 디덱터(4d, 4e)를 설치하도록 하였지만, 반드시 광학 픽업(4)에 선행 빔을 출력하기 위한 독립의 레이저 출력 기능을 설치할 필요는 없고, 예를 들면 주 빔의 광 스폿을 그레이팅 등으로 분할하여 부 빔을 형성하는 타입의 광학계이면, 이 부 스폿을 선행 빔으로서 이용하는 것이 가능하다. 물론, 상기 부 빔은 소위 3스폿 방식의 트랙킹 제어와 같이 트랙킹 서보에 이용해도 된다.

단, 이와 같은 그레이팅이 설치된 광학계의 경우에는, 선행 빔으로서 부 스폿을 이용하고 있기 때문에, 선행 빔의 레벨 검출 결과에 기초하여, 주 빔의 레이저 출력 파워를 보정한 경우에는, 그에 수반하여 선행 빔의 레이저 출력 파워도 변화하기 때문에, 주 빔의 레이저 출력 파워를 보정한 만큼 선행 빔의 반사광으로부터 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호 또는 RF 신호의 레벨을 보정할 필요가 있다. 즉, 컨트롤러(6)는 예를 들면 광학 픽업(4)의 리드 파워가 도 11에 도시한 최적 파워 비율에 기초하여 보정되어 있을 때에는, 부 스폿의 반사광으로부터 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호 또는 RF 신호의 레벨을 (1/최적 파워 비율)만큼 보정하도록 레이저 제어부를 구동한다.

또, 판독 에러 혹은 기록 에러가 발생되는 먼지 등은 그 만큼 많이 디스크(1)에 부착되어 있지 않기 때문에, 리드 파워를 보정하고 있을 때에는 컨트롤러(6)는 부 스폿에 의한 레벨 검출을 정지시키도록 해도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 MO 신호 또는 RF 신호의 레벨로부터 보정 레벨을 얻도록 하고 있지만, 예를 들면 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 푸시풀 신호를 생성하고, 푸시풀 신호로부터 보정 레벨을 검출하는 것도 가능하다.

또한, 상기한 본 실시 형태에서는 디스크 드라이브 장치에서 MO 디스크의 기록 재생 시의 동작에 대해 설명하였지만, 예를 들면 상 변화 디스크(PC 디스크)나 ROM 디스크에 대해서도 마찬가지로 보정을 행하는 것이 가능하다.

도 12는 PC 디스크의 재생 시에 광학 픽업(4)으로부터 출사되는 선행 빔의 반사광에 기초하여 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호의 파형을 도시한 것으로, 도 12a는 PC 디스크에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때의 RF 신호의 파형, 도 12b는 PC 디스크에 먼지 등이 부착되어 있을 때의 RF 신호의 파형을 도시한 것이다.

재생 동작 시에, PC 디스크에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 도 12a에 도시한 바와 같은 진폭 레벨 L1이 관측되었다.

한편, PC 디스크에 먼지 등이 부착되어 있을 때에 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 도 12b에 도시한 바와 같이 PC 디스크의 표면에 부착된 먼지의 영향에 의해 진폭 레벨이 L2까지 저하되는 것이 관측되었다.

또한, 기록 동작 시에, PC 디스크에 먼지 등이 부착되어 있지 않을 때에 I/V변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 상기 도 7에 도시한 바와 같은 MO 디스크의 기록시의 RF 신호와 마찬가지의 파형이 관측되었다.

즉, PC 디스크에서도 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호의 진폭 레벨을 검출함으로써, 디스크(1)에 먼지나 오물 등이 부착되어 있는지 여부의 디스크 상황을 판별할 수 있다.

또한, 디스크 드라이브 장치에서 ROM 디스크의 재생을 실행한 경우에 광학 픽업(4)으로부터 출사되는 선행 빔에 기초하여 I/V 변환 매트릭스 증폭기(31)에서 생성되는 RF 신호는 상기 도 12와 마찬가지의 파형이 되는 것이 관측되었다.

이 결과, 본 실시 형태에 의하면, MO 디스크의 경우와 마찬가지로, ROM 디스크의 재생 시나 PC 디스크의 기록 재생 시에도, 먼지 등의 영향에 의해 발생되는 기록 에러나 판독 에러를 방지하기 위해, 먼지의 부착 등에 따라서 레이저 출력 레벨을 리얼 타임으로 보정할 수 있게 된다.

또, 본 실시 형태에서는, 디스크(1)의 소거 동작 시의 경우에도 선행 빔으로부터 얻어지는 RF 신호 혹은 MO 신호의 레벨을 검출함으로써, 디스크(1)에 먼지나 오물 등이 부착되어 있는지 여부의 디스크 상황을 판별하는 것이 가능하기 때문에, 디스크(1)에 먼지의 부착 등이 있는 경우에는 디스크(1)의 자계 데이타를 소거하기 위한 레이저 출력 레벨을 올려, 먼지 등의 영향에 의해 발생되는 소거 불량을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 디스크 드라이브 장치에서는, 디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록, 재생 또는 소거를 행하기 위한 제1 광 빔 수단의 제1 광 스폿보다 선행하는 위치에 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하기 위한 제2 광 스폿을 형성하는 제2 광 빔 수단을 설치하고, 이 제2 광 빔 수단의 수광 출력에 기초하여 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하도록 하고 있기 때문에, 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 디스크 상황 검출 수단에 의해 검출된 디스크 형상의 기록 매체의 임의의 위치(먼지의 부착 위치 등)를 통과하는 타이밍에서 그것에 대응한 레벨이 되도록 보정 제어할 수 있게 되어, 디스크 형상의 기록 매체의 표면에 부착된 먼지 등의 영향을 받지 않고 정확한 기록 재생 동작을 실행할 수 있게 된다.

특히, 먼지 등의 영향이 커지는 디스크 형상의 기록 매체의 판 두께를 얇게 한 경우에 본 발명은 적합한 것으로 된다.

또한, 제2 광 빔 수단의 수광 정보는 디스크 형상의 기록 매체에 형성된 자계 정보에 대응한 정보, 혹은 디스크 형상의 기록 매체에서 반사되는 반사 광량 정보로 되어 있기 때문에, 간단한 구성으로 실현하는 것이 가능하다.

또한, 레벨 제어 수단에는, 기록, 재생 또는 소거 동작 시에, 각각 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 최적 레벨로 하기 위한 변환 테이블을 구비함으로써, 최적의 레벨의 보정 제어를 용이하게 행할 수 있게 된다.

또한, 제1 광 빔 수단과 제2 광 빔 수단을, 하나의 레이저 발광원과, 이 레이저 발광원으로부터의 레이저 광을 제1, 제2 광 스폿으로 분광하는 분광 수단으로 구성하면, 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하기 위해 독립된 레이저 출력 기능을 구비시킬 필요가 없기 때문에, 간단한 구성으로 실현할 수 있다고 하는 이점이 있다.

도 1은 디스크의 표면에 임의의 크기의 먼지를 부착시켰을 때에, 디스크 드라이브 장치에서 얻어지는 재생 RF 신호를 도시한 도면.

도 2는 디스크의 판 두께 및 디스크에 부착된 먼지 사이즈와, 디스크 드라이브 장치에서의 에러와의 관계를 도시한 도면.

도 3은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치의 블럭도.

도 4는 본 실시 형태에 따른 광학 픽업(4)으로부터 출사되는 광 스폿의 트랙 상의 배치를 도시한 도면.

도 5는 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치의 레벨 검출부의 구성을 도시한 블럭도.

도 6은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서 기록 동작 시의 선행 빔으로부터 생성되는 MO 신호의 파형을 도시한 도면.

도 7은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서 기록 동작 시에 선행 빔으로부터 생성되는 RF 신호의 파형을 도시한 도면.

도 8은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서 재생 동작 시에 선행 빔으로부터 생성되는 MO 신호의 파형을 도시한 도면.

도 9는 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서 재생 동작 시에 선행 빔으로부터 생성되는 RF 신호의 파형을 도시한 도면.

도 10은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치의 선행 빔과 주 빔의 간격 D를 도시한 도면.

도 11은 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치의 재생 시의 선행 빔에 의해 검출된 보정 레벨 L과 주 빔의 최적 리드 파워와의 관계를 도시한 도면.

도 12는 본 실시 형태에 따른 디스크 드라이브 장치에서 PC 디스크 재생 동작 시에 선행 빔으로부터 생성되는 RF 신호의 파형을 도시한 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 디스크

2 : 스핀들 모터

3 : 스핀들 제어부

4 : 광학 픽업

4a : 레이저 광원

4b : 광학계

4c : 대물 렌즈

4d, 4e : 디덱터

4f : 2축 기구

5 : 레이저 제어부

6 : 컨트롤러

7, 31 : I/V 변환 매트릭스 증폭기

8 : 서보 컨트롤러

9, 12 : 클램프 회로

10, 13 : A/D 변환기

11 : PLL 회로

14 : 데이타 검출부

15 : 트랙킹 에러 생성부

16 : 타이밍 컨트롤러

17 : 인터페이스부

18 : 인코더

19 : 자기 헤드 드라이버

20 : 자기 헤드

32 : 레벨 검출부

42 : LPF

42 : AM 디코더

90 : 호스트 컴퓨터

Claims

디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록, 재생 또는 소거 동작을 행하는 디스크 드라이브 장치에 있어서,

디스크 형상의 기록 매체에 대해 기록, 재생 또는 소거를 행하기 위한 제1 광 스폿을 형성하는 제1 광 빔 수단,

디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하기 위해, 상기 제1 광 스폿보다 선행하는 주사 위치에 제2 광 스폿을 형성하는 제2 광 빔 수단,

상기 제2 광 빔 수단의 반사광의 수광 정보에 기초하여, 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황을 검출하는 디스크 상황 검출 수단, 및

상기 디스크 상황 검출 수단에 의해 검출된 디스크 형상의 기록 매체의 표면 상황에 대응하여, 상기 제1 광 스폿과 상기 제2 광 스폿의 디스크 형상의 기록 매체에 대한 주사 타이밍 차에 기초하여, 상기 제1 광 빔 수단의 레이저 출력 레벨을 보정하는 레벨 제어 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 광 빔 수단의 수광 정보는 디스크 형상의 기록 매체에 형성된 자계 정보에 대응한 정보인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 광 빔 수단의 수광 정보는 디스크 형상의 기록 매체에서 반사되는 반사 광량 정보인 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
제1항에 있어서,

상기 레벨 제어 수단은 기록, 재생 또는 소거 동작 시에, 각각 상기 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 최적 레벨로 하기 위해 상기 표면 상황에 대한 레이저 출력 레벨의 보정량을 나타내는 변환 테이블을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 광 빔 수단과 상기 제2 광 빔 수단은, 하나의 레이저 발광원과, 이 레이저 발광원으로부터의 레이저 광을 상기 제1, 제2 광 스폿으로 분광하는 분광 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
제5항에 있어서,

상기 레벨 제어 수단이, 상기 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 보정 제어하고 있을 때에, 상기 디스크 상황 검출 수단의 검출 레벨을 보정하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
제5항에 있어서,

상기 레벨 제어 수단이 상기 제1 광 빔 수단의 레이저 출력을 보정 제어하고 있을 때에, 상기 디스크 상황 검출 수단의 검출 동작을 정지시키기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.