KR100488637B1

KR100488637B1 - 광디스크디바이스및광디스크판별방법

Info

Publication number: KR100488637B1
Application number: KR10-1998-0000450A
Authority: KR
Inventors: 에이지 구마가이
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1998-01-10
Publication date: 2005-11-08
Also published as: CN1525450A; SG71748A1; US6288988B1; US6147941A; MY136981A; CN1189666A; GB9800114D0; CN1156827C; GB2321127A; GB2321127B; US6288987B1; KR19980070444A; CN1279517C; JPH10198985A

Abstract

광 디스크 디바이스는 광 디스크의 신호면 상에 대물렌즈를 통해 조사된 레이저광 빔을 방사하는 레이저광원, 상기 레이저광원으로부터 방사되어 상기 광 디스크의 신호면으로부터 반사된 반사광을 검출하는 복귀 광 검출 수단(return light detection means), 상기 복귀 광 검출 수단의 검출 출력에 기초하여 상기 광 디스크의 타입을 판별하는 디스크 판별 수단(disc discriminating means), 상기 복귀 광 검출 수단의 검출 출력에 기초하여 서로 다른 검출 시스템들의 복수의 서로 다른 타입들의 트래킹 에러 신호들을 검출하는 수단, 상기 광 디스크의 반경을 따라 대물렌즈를 변위시켜 상기 광 디스크의 신호면에 집속된 상기 레이저광의 레이저 스폿을 트래킹 제어하기 위해 상기 트래킹 에러 신호들에 응답하는 트래킹 수단(tracking means), 및 상기 광 디스크들의 타입들에 응답하는 상기 복수 타입들의 트래킹 에러 신호들 중 하나를 선택하기 위해 상기 디스크 판별 유닛에 의한 판별 출력에 기초하여 상기 검출 시스템을 스위칭하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

광 디스크 디바이스 및 광 디스크 판별 방법

본 발명은 복수의 타입들의 광 디스크들을 카피할 수 있는 광 디스크 디바이스 및 광 디스크를 판별하는 방법에 관한 것이다.

광 디스크들로서, 컴팩트 디스크들은 CD 타입의 광 디스크들이 음악 응용의 분야는 말할 것도 없이, 많은 분야들에 이용되는 것과 같이 넓게 이용되고 있다. 음악용 CD는 통상 재생 전용 매체로서 설계된다. 그러나, 기록 가능 컴팩트 디스크(CD-R : compact disk recordable)로 불리는 겹쳐 쓰기 타입의 디스크가 또한 상용화되어 있다.

그 외에도, 디지털 다기능 디스크/디지털 비디오 디스크(DVD : digital video disc)로 불리는 광 디스크는 멀티미디어 이용에 적당하게 광 디스크로서 개발되어 왔다. 이 DVD는 비디오 데이터, 오디오 데이터, 컴퓨터 데이터와 같은 많은 응용들의 분야에 개조 가능하게 제안되어 왔다. CD(직경 12cm)로서 작은 크기를 갖는 광 디스크인 DVD는 충분히 증가된 기록 용량을 가지고 있다. 반면에, 새로운 광 디스크 개발에 보조를 맞추어, 종래의 광 디스크에 대체할 수 있는 광 디스크 디바이스를 제공하는 것이 바람직하게 되었다.

DVD에 대하여는, CD와 DVD 모두를 카피할 수 있는 광 디스크 디바이스를 개발하는 것이 바람직하다. 그러나, CD와 DVD는 예를 들면, 광 디스크의 신호 기록층의 구조의 차에 의존하여 반사율이 다르기 때문에, 광 픽업에 의해 얻어진 RF 신호들이 광 디스크 타입에 의존하여 신호 레벨이 변화하면서 집속 서보 또는 트랭킹 서보 시스템들과 같은 다양한 서보 시스템들의 최적값 파라미터들이 또한 변화된다.

그러나, 복수의 광 디스크 타입들을 카피하기 위해 채택된 광 디스크 디바이스는 광 디스크 로딩시 광 디스크의 타입을 정확하게 판별하도록 요구된다.

디스크가 광 디스크가 카트리지 내에 밀봉되어 있는 타입으로 있으면, 디스크 타입은 카트리지 판별 홀을 제공함으로써 쉽게 판별될 수 있다. 그러나, 광 디스크가 카트리지에 밀봉된 타입이 아니면, 더구나 광 디스크 그 자체가 작은 크기로 이루어져 있으면, 이 기계적 판별 시스템을 이용할 수 없다.

더구나, 센서 등과 같은 특정 부품들이나 유닛들이 디스크 타입을 판별하기 위해 제공되는 경우, 디바이스가 바람직하지 않게 복잡한 구조일 것이고, 제조 비용이 상승할 것이다.

본 발명의 목적은 서로 다른 수들의 신호 기록층들을 갖는 복수의 광 디스크 타입들이 판별되는 광 디스크 판별 방법과 광 디스크 디바이스를 제공하는 것이며, 광 디스크 타입에 대응하는 동작 모드는 복수 타입의 광 디스크들을 확실히 재생하는 판별 출력에 기초하여 제어 수단에 의해 설정된다.

본 발명은 광 디스크의 신호면 상에 대물렌즈를 통해 조사된 레이저광 빔을 방사하는 레이저광원, 상기 레이저광원으로부터 방사되어 상기 광 디스크의 신호면으로부터 반사된 반사광을 검출하는 복귀 광 검출 수단(return light detection means), 상기 복귀 광 검출 수단의 검출 출력에 기초하여 상기 광 디스크의 타입을 판별하는 디스크 판별 수단(disc discriminating means), 상기 복귀 광 검출 수단의 검출 출력에 기초하여 서로 다른 검출 시스템들의 복수의 서로 다른 타입들의 트래킹 에러 신호들을 검출하는 수단, 상기 트래킹 에러 신호들에 응답하여 상기 광 디스크의 반경을 따라 대물렌즈를 변위시켜 상기 광 디스크의 신호면에 집속된 상기 레이저광의 레이저 스폿을 트래킹 제어하기 위한 트래킹 수단(tracking means), 및 상기 광 디스크들의 타입들에 응답하는 상기 복수 타입들의 트래킹 에러 신호들 중 하나를 선택하기 위해 상기 디스크 판별 수단에 의한 판별 출력에 기초하여 상기 검출 시스템을 스위칭하는 제어 유닛을 포함하는 광 디스크 디바이스를 제공한다.

도면을 참조하여 하여, 본 발명을 실행하는 양호한 실시예가 상세히 설명된다.

본 발명은 CD 및 DVD에 연관된 광 디스크 디바이스에 적용된다. 본 발명을 구체화하는 광 디스크 디바이스 설명을 시작하기 전에, CD, CD-R 및 DVD의 구조가 도 1을 참조하여 설명된다. 반면, CD, CD-R 및 DVD는 모두 직경이 12cm인 디스크이다.

도 1a 내지 도 1c는 CD, CD-R 및 DVD의 단면도이며 층으로 된 구조를 설명한다. 이들 도면에 도시처럼, CD, CD-R 및 DVD 각각의 전체 디스크 두께는 대략 1.2㎜ 이다.

도 1a에 도시된 CD(100)상에서, 디스크 기판(투명층)(101)은 높은 광투과성, 기계적 저항 및 화학적 저항을 갖는 투명 폴리 카보네이트 수지, 폴리 비닐 염화물 또는 알칼리 수지와 같은 투명 합성 수지 물질로부터 몰딩된다. 디스크 기판(101)의 주면은 몰드 다이(mold die)에서 조립된 스템퍼에 의한 녹화 피트들(transcribed pits)이다. 신호면(102)내의 이들 피트들은 기록 트랙을 구성하기 위한 미리 설정된 정보 신호들과 연관된 서로 다른 원주 길이들을 갖는 인코딩된 구멍으로서 디스크 기판(101)에 형성된다. 신호면(102)에 운반되는 디스크 기판(10)의 면에 있는 것은 신호 기록층으로서 반사층(103)을 형성하는 높은 광 반사율을 갖는 증착된 알루미늄이다. 전체 조립품은 CD(100)를 완료하기 위해 보호층(104)에 의해 덮여 있다.

이 CD(100)상에서, 디스크 구동 디바이스로부터의 레이저광 빔은 신호면(102) 상에 기록된 정보가 반사된 레이저광으로부터 검출되도록 디스크면(105)으로부터 떨어진다.

도 1b는 겹쳐 쓰기를 허용하는 매체인 CD-R(110)을 도시한다. CD-R(110)은 CD(100)과 공통적으로 직경, 무게, 두께와 같은 물리적 성질들을 가진다. 그러나, CD-R(110)은 CD(100)보다 내구성이 더 좋으며 더 작은 수량들로 경제적으로 제조될 수 있어 데이터 저장에 적당하다.

이러한 CD-R(110)에서 디스크면(116)으로부터 볼 수 있는 디스크 기판(투명층)을 또한 배열한다. 디스크 기판(111)위에 CD-R(110)을 완료하기 위해 순서적으로 신호 기록층, 골드 반사층(113), 보호층(115)으로서 유기 다이층(114)을 쌓는다. 이 CD-R(110)은 또한 기록 동안에 레이저광 조사 가이드로서 그루브 동작(groove operating)을 형성하고, 유기 다이층(114)에 의해 덮인다. 유기 다이층(114)은 실제 데이터를 운반하는 신호면(112)을 형성하기 위해 그루브 상의 정보 신호들에 대응하는 피트들을 형성하도록 조사된 레이저광의 가열 하에, 디스크 기판(111)의 폴리카보네이트와 반응한다.

유사하게, 도 1c에 도시된 DVD(120)는 디스크 기판(121)에 대해 반대층 상의 신호면과, 디스크면(128)으로부터 디스크 기판(121)을 가진다. 이들 두 타입들의 DVD, 즉 단일층 디스크로 불리는 단일 신호면을 가진 DVD와, 이중층 디스크로 불리는 이중 신호면을 갖는 DVD이다. 도 1c는 이중층 디스크의 예를 도시한다. 즉, 제 1 데이터 기록층은 제 1 신호면(122) 및 제 1 신호면(122)과 연관된 제 1 반사층(123)에 의해 형성된다. 제 2 데이터 기록층은 제 2 신호면(124) 및 제 2 신호면(124)과 연관된 제 2 반사층(125)에 의해 형성된다. 점착면(126)은 제 2 반사층(125) 상에 형성되며 더미 기판(dummy substrate)(127)은 점착면(126)에 의해 결합된다.

제 1 반사층(123)은 반투명막이며 레이저광의 미리 설정된 성질을 반영하도록 설계된다. 따라서, 레이저광이 제 1 신호면(122) 상에 접속되면, 제 1 신호면(122)상에 기록된 신호들은 제 1 반사층(123)에 의해 반사된 광으로부터 판독되며, 반면, 레이저광이 제 2 신호면(124) 상에 접속되면, 레이저광은 그로부터 기록된 신호들이 제 2 반사층(125)에 의해 반사된 광으로부터 출력되도록, 제 2 신호면(124) 상에 집광되는 제 1 반사층(123)을 통해 투과된다.

단일층 디스크의 경우에, 신호면과 반사층은 각각 제 2 신호면(124) 및 제 2 반사층(125)과 유사하게 형성된다.

도 1a 내지 도 1c로부터 나타난 바와 같이, CD(100) 및 CD-R(110)의 신호면들(102 및 112)은 디스크면들(105 및 116)로부터 디스크 두께와 가까운 간격(separation)으로 형성된다. 즉, 레이저 스폿을 집속하기 위한 신호면들(102 및 112)은 디스크면들(105 및 116)로부터 대략 1.2㎜로 분리된다.

그 외에도, DVD(120)의 신호면들(122(124))은 디스크 두께의 중간점에 존재한다. 즉, 레이저 스폿을 집속하기 위해 신호면들(122 및 124)은 디스크면(128)과 대략 0.6㎜로 분리된다. 신호면들(122(124)) 상에 형성된 피트들에 의한 기록 밀도는 CD(100) 및 CD-R(110)의 밀도보다 더 높다.

이 차이로 인해, 650㎚보다 길지 않은 파장을 가진 레이저광은 재생 레이저광으로서 이용된다. 덧붙여서, 대물렌즈의 수치 개구(NA : numerical aperture)는 0.6까지 증가한다. 반면 이용된 광 픽업은 디스크면(128)과 대략 0.6㎜ 분리된 위치에서 레이저 스폿을 집속하기 위해 최적화된다.

반면, CD/DVD 겸용의 디바이스에서, 650㎚ 보다 길지 않은 파장을 갖는 레이저광에 의해 CD(100)의 신호면(102)상의 정보를 판독하는 것이 불가능하지 않다. 또한 CD(100)의 디스크면(105)과 대략 1.2㎜ 분리된 위치에서 레이저 스폿을 집속하는 것이 불가능하지 않다. 그러나, 재생 특성들에 대하여, CD(100)용으로 최적화된 여러 특성들을 갖는 광 픽업 디바이스를 이용하는데 가장 양호하다.

CD-R(110)은 또한 650㎚ 보다 길지 않은 파장을 갖는 레이저광이 이용된다면, 파장의 의존성을 갖는 유기 다이층(114)을 가지며, 데이터는 정확하게 재생될 수 없다. 즉, CD-R(110)로, 유기 다이층(114)에 의한 650㎚ 보다 길지 않은 조사된 레이저광의 광 흡수는 반사율을 낮추기 위해 증가된다. 그 외에도, 신호면(112)상의 피트들에 의한 레이저광의 변조 인자는 낮추어진다. 데이터를 기록할 때, 피트들은 780㎚ 파장의 레이저광에 적당한 흡수율과 반사율로 형성되며, 시도들이 다른 파장들의 레이저광에 의해 피트들을 판독하게 할 때에도 충분한 변조 인자를 얻는 것은 불가능하다.

따라서, CD(100)(CD-R 110) 및 DVD(120)에 대해 겸용인 광 디스크 디바이스의 경우, 각각 광 디스크 타입에 전용인 적어도 대물렌즈와 레이저광원을 이용하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 광 디스크 디바이스는, 설명된 바와 같이, CD(100) 및 CD-R(110)에 제공된 광 픽업(1a), DVD(120)에 제공된 광 픽업(1a)을 가진다. CD(100), CD-R(110) 및 DVD(120)는 집합적으로 광 디스크 D로 불린다.

도 2는 광 디스크 디바이스에서의 광 디스크의 재생 구동부(소위 기계적 데크부로 불림)의 사시도를 도시한다.

기계적 데크는 보조 섀시(sub-chassis)(11)의 주 몸체부 상에서, 광 디스크 재생용으로 요구된 여러 유닛들을 포함한다. 로딩된 광 디스크 D는 광 디스크를 회전시키기 위하여 스핀들 모터(spindle motor)(6)에 의해 구동된 턴테이블(7)에 장착된다.

광 픽업(1)은 반사광으로부터 정보를 추출하기 위해 회전 광 디스크 상에 레이저광을 조사하며, 그 외피 내에, 광학 시스템을 갖는 CD 픽업(1a), CD(100)(CD-R 110)에 대해 최적화된 레이저광원, 광학 시스템을 갖는 DVD 픽업(1b), DVD에 대해 최적화된 레이저광원을 포함한다. 이들 픽업(1a),(1b)는 서로 무관하게 제공된다. CD 픽업(1a)의 레이저 출력단은 CD(2a)용 대물렌즈이며, DVD 픽업(1b)의 레이저 출력단은 DVD(2b)용 대물렌즈이다.

광 픽업(1)은 소위 썰매 매카니즘(sled mechanism)에 의해 디스크 반경에 따라 슬라이딩 가능하다. 결국, 주 시프트(8a) 및 보조 시프트(12)는 광 픽업(1)의 양측에 제공된다. 주 시프트(8a)는 광 픽업(1)의 홀더(8g)를 통해 통과하며, 보조 시프트(12)는 도시하지는 않았지만, 대향측의 홀더부를 통해 통과하며, 결국 광 픽업(1)은 광 픽업(1)이 주 시프트(8a) 및 보조 시프트(12)애 의해 지지됨에 따라 시프트 길이를 따라 이동할 수 있다.

광 픽업(1)을 이동하는 매카니즘으로서, 썰매 모터(8b), 썰매 전달 기어들(8c, 8d 및 8e)이 제공되며, 반면 랙 기어(rack gear)(8f)는 광 픽업(1)의 홀더부(8g)의 근처에 장착된다.

썰매 모터(8b)가 회전하면, 그 회전 전력은 썰매 전달 기어들(8c, 8d 및 8e)의 순서로 전달된다. 쓰래드 전달 기어(thread transmitting gear)(8e)는 랙 기어(8f)와 맞물려 있으며, 전달된 회전 전력은 광 픽업(1)이 축(shaft)을 따라 이동되도록 한다. 따라서, 광 픽업(1)은 전방 및 후방 방향들로 썰매 모터(811)의 회전에 의해 내부 및 외측 디스크 가장자리부들(disc rim portions)을 향해 이동한다.

도 3은 광 디스크 구동 디바이스의 주요부를 도시한 블록 다이어그램이다.

광 디스크 D는 도 2에 도시처럼 턴테이블(7)상에 로딩되며, 재생 동작 동안에 CLV 또는 CAV에서 스핀들 모터(6)에 의해 회전한다.

광 픽업(1)에 의해, 광 디스크 D 상에 피트들로서 기록된 데이터가 판독된다. 실제로는, CD 픽업(1a) 및 DVD 픽업(1b)의 두 무관한 광 픽업들은 이전에 설명한 바와 같이, 광 픽업(1)으로서 제공된다.

CD 픽업(1a)은 CD(100) 및 CD-R(110)에 적당한 광학 시스템에 제공된다. 광원으로서 동작하는 레이저 다이오드(4a)는 NA = 0.45를 갖는 CD(2a)용 대물렌즈에 대해, 780㎚의 출력 레이저 중심 파장을 가진다. CD(2a)에 대한 대물렌즈는 트래킹 방향과 집속 방향으로 이동하기 위해 2축 매카니즘(3a)에 의해 유지된다.

DVD(1b)용 광 픽업은 DVD(120)에 대해 최적의 광학 시스템을 가진다. 레이저 광원으로서 동작하는 레이저 다이오드(4b)는 NA = 0.6을 갖는 DVD용 대물렌즈에 대해, 650㎚ 또는 635㎚의 중심 파장을 가진다. DVD(2b)용 대물렌즈는 트래킹 방향과 집속 방향으로 이동하기 위해 2축 매카니즘(3b)에 의해 유지된다.

광 디스크 D가 CD(100)인 경우에, 재생 동작은 CD(1a)용 픽업에 의해 실행된다. 광 디스크 D로부터의 반사광 정보는 광 검출기(5a)에 의해 검출되어 RF 블록(21)에 공급되도록 수광된 광 볼륨에 대응하는 전기 신호들로 변환된다.

광 디스크 D가 DVD(120)인 경우, 재생 동작은 DVD(1b)용 픽업에 의해 실행되며, 이 경우에, 광 디스크 D로부터의 반사 광 정보는 광 검출기(5b)에 의해 검출되어 RF 블록(21)에 공급되도록 수광된 광 볼륨에 대응하는 전기 신호들로 변환된다.

CD 픽업과 DVD 픽업(1b)은, 도 4에 도시된 바와 같이 2 - 세그먼트 검출기들 S_E, S_F 및 2 - 세그먼트 검출기들 S_G, S_H이 양쪽에 제공된 4 - 세그먼트 검출기들 S_A, S_B, S_C 및 S_D로 구성된, 8 - 세그먼트 광 검출기가 광 검출기들(5a, 5b)로서 각각 제공된다.

RF 블록(21)은 전류 전압 변환 회로, 증폭기 회로 및 매트릭스 계산 회로를 포함하며 광 검출기들(5a, 5b)로부터의 신호들에 기초하여 필요한 신호들을 발생시킨다. 예를 들어, RF 블록(21)은 RF 신호들을 발생시킨다. 재생 신호들로서, 서보용 집속 에러 신호들 FE 및 트래킹 서보 신호들 TE는 합신호로 불리는 풀인 신호들 PI, 디스크 판별 신호들 DD_PI, DD_AND 및 DD_A/D를 제어한다.

8 - 세그먼트 광 검출기의 검출기들 S_A, S_B, S_C 및 S_D에 의한 검출 신호들 A, B, C 및 D로부터, RF 블록(21)은 다음의 수식들에 의해 집속 에러 신호들 FE 및 풀인 신호들 PI를 발생시킨다.

FE = (A + C) - (B + D)

PI = A + C + B + D

트래킹 에러 신호들 TE를 발생시키기 위해, RF 블록(21)은 도 5에 도시된 바와 같이 구성된 트래킹 블록(40)을 가진다.

트래킹 블록은 8 - 세그먼트 광 검출기의 검출 신호들 A 내지 H로부터 트래킹 에러 신호들 TE를 발생시키기 위한 블록이며, 도 5에 도시된 바와 같이, 3개의 트래킹 에러 신호들 3SP, DPP 및 DPD를 발생시키기 위해 3 개의 트래킹 에러 신호 발생 블록들(41,42 및 43)을 가진다. 트래킹 블록은 출력 유닛(45)을 통해 선택된 신호를 출력하도록 전환 스위치(44)에 의해 3개의 트래킹 에러 신호들 3SP, DPP 또는 DPD를 선택한다. 전환 스위치(44)는 4 입력 스위치이며 외부 입력 신호 AUX를 선택하는데 적합하다. 전환 스위치(44)는, 상술된 시스템 제어기(30)에 의하여 디스크 판별 신호들 DD_PI, DD_AND 및 DD_A/D에 기초하여 광 디스크 D의 타입을 판별하기 위해 개조된 광 디스크 D의 타입에 의존하여 스위칭 제어된다.

특히, 시스템 제어기(30)는 후에 설명되는 바와 같이, 디스크 판별 신호 DD_A/D에 기초하여 DVD(120)와 DVD-RW(130)를 판별하지만, 디스크 판별 신호 DD_PI에 기초하여 서로 다른 반사율들에 의해 서로 다른 디스크 기판 두께들을 가진 CD(100)(CD-R 100)와 DVD(120)를 판별한다. 판별의 결과로서, 턴테이블(7)에 로딩된 광 디스크 D가 CD(100) 또는 CD-R(110)인 경우에, 시스템 제어기(30)는 트래킹 에러 신호 3SP를 출력하도록 전환 스위치(44)를 스위칭 제어한다. 디스크 D가 DVD(120)인 경우에, 시스템 제어기(30)는 트래킹 에러 신호DVD를 출력하도록 전환 스위치(44)를 스위칭 제어하며, 반면, 디스크 D가 DVD-RW(130)인 경우에, 시스템 제어기(30)는 트래킹 에러 신호 DPP를 출력하도록 전환 스위치(44)를 스위칭 제어한다.

트래킹 블록(40)에서, 제 1 트래킹 에러 신호 발생 블록(41)은 다음 수식에 따라 3개의 스폿형 트래킹 에러 신호 3SP를 발생시킨다.

3SP = (E + F) - (G + H)

즉, 제 1 트래킹 에러 신호 발생 블록(41)은 검출기들 S_E 및 S_F의 검출 신호들 E 및 F의 합신호와 검출기들 S_G 및 S_H의 검출 신호들 G 및 H의 합신호 사이의 차 신호를 발생시킨다. 검출기들 S_E 및 S_F 및 검출기들 S_G 및 S_H는 이전에 논의된 바와 같이, 8 - 세그먼트 광 검출기의 중심에서 배열된 검출기들 S_A 내지 S_D의 양 측면들에 배열된다.

본 시스템은 대략 1.2㎜의 두께를 가진 광 디스크의 신호면 상에서 발생된 기록 트랙용 레이저 빔 스폿의 재생 동안에 트래킹 에러를 검출하기 위한 통상의 검출 시스템이며, 즉 CD(100) 또는 CD-R(110)이다.

그 외에도, 제 2 트래킹 에러 신호 발생 블록(42)은 다음 수식에 따라 차동 푸시 풀 시스템(differential push-pull system)의 트래킹 에러 신호 DPP를 발생시킨다.

DPP = {(A + D) - (B + C)} - {(F + H) - (E + G)}

본 시스템은 DVD 표준에 따른 재탐색되는 되쓸수 있는 기록 매체인 광 디스크 DVD-RW(되쓸수 있는 가능)를 기록/재생하는데 이용된 검출 시스템이다. DVD-RW(130)의 물리적 구조는 도 6a 및 도6b를 참조하여 후에 설명된다.

DVD(120)과 유사하게, DVD-RW(130)는 디스크면으로부터 대략 0.6㎜의 공간에서 형성된 신호면을 가진다. 예의 기록 가능한 영역에서, DVD-RW(130)의 실시예는 도 6a의 도시처럼, 내부 가장자리에서 외부 가장자리까지 나선형으로 연장되기 위한 트래킹 프리 그루브(tracking pre-groove)(132)를 미리 형성한다.

프리 그루브(132)는 디스크 기판(131)에 형성되며, 확대된 규모로 프리 그루브의 부분을 보여주는 도 6b의 도시와 같이, 어드레스 정보와 부합한(in meeting with) 미리 설정된 기간에서 구부러진 좌우 측벽부들을 가진다. 즉, 프리 그루브(132)는 어드레스에 기초하여 발생된 비틀림 신호들(wobbling signals)에 대응하는 미리 설정된 기간에서 구부러진다. 인접한 프리 그루브들(132) 사이의 한정된 영역은 랜드(133)이다. 프리 그루브(132) 및 랜드(133)로 형성된 디스크 기판(131)의 면은 결정화된 상태에 의존하여 변화된 반사율을 가진 기록층으로서 위상 천이 기록막으로 코팅된다. 데이터는 기록 트랙으로서 프리 그루브(132)상에 기록된다.

DVD-RW(130) 상 또는 그로부터 데이터 기록/재생시, DVD 픽업(1b)은 회절 격자에 의해 3개의 광 빔을 발생시키며, 평균 빔 스폿에 관해 디스크 반경을 따라 1/2 트랙 피치의 오프셋으로 광 디스크의 기록면상에 두 측면 빔 스폿들을 배열한다. 주 빔의 반사된 광은 검출 신호들 A 내지 D로서 출력되도록 도 4에 도시된 8 - 세그먼트 광 검출기의 분리 검출기들 S_A, S_B, S_C 및 S_D에 의해 검출된다. 그 외에도, 측면 빔들의 반사광은 검출 신호들 E 내지 H를 검출하도록 분리 검출기들 S_E, S_F, S_G 및 S_H에 의해 검출된다. 상기 언급된 계산은 차동 푸시 풀 시스템의 트래킹 에러 신호들 DPP를 발생시키기 위해 검출기들 S_A 내지 S_H에 의해 검출된 검출 신호들 A 내지 H로 실행된다. 트래킹 에러 신호들 DPP는 종래의 푸시 풀 시스템의 트래킹 에러 신호들 상의 대물렌즈 이동에 의해 공급된 오프셋 성분들이 없다.

그 외에도, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 3 트래킹 에러 신호 발생 블록(43)은 8 - 세그먼트 광 검출기의 검출 신호들 A 내지 H 중 검출 신호들 A, B, C 및 D로부터 차동 위상 검출 DPD 시스템의 트래킹 에러 신호 DPD를 발생시키기 위해 구성된다.

본 시스템은 CD(100)보다 기록 밀도가 더 높은, 대략 0.6㎜의 두께를 갖는 광 디스크와 같은 광 디스크용 트래킹 에러 검출 시스템이다.

즉, 제 3 트래킹 에러 신호 발생 블록(43)은 주 빔의 반사광을 검출하는 광 검출기의 4개의 중앙 검출기들 S_A, S_B, S_C 및 S_D에 의해 검출된 8 - 세그먼트 광 검출기의 검출 신호들 A 내지 H 중 검출 신호들 A 내지 D가 공급된 DPD 필터들(46A, 46B, 46C 및 46D), 및 DPD 필터들(46A 내지 46D)에 의해 대역폭이 제한된 검출 신호들 A 내지 C가 공급된 레벨 비교기들(47A, 48B, 47C 및 47D)을 각각 포함한다. 제 3 트래킹 에러 신호 발생 블록(43)은 또한, 레벨 비교기들(47A, 48B, 47C 및 47D)의 출력 신호들이 공급된 위상 비교기들(48A, 48B)과 위상 비교기들(48A,48B)의 출력 신호들이 공급된 집적 회로(49)를 포함한다.

제 3 트래킹 에러 신호 발생 블록(43)에서, 레벨 비교기들(47A, 48B, 47C 및 47D)은 DPD 필터들(46A, 46B, 46C 및46D)을 통해 입력된 검출 신호들 A 내지 D와 검출 신호들 A 내지 D를 2진값 신호로 변환하기 위한 미리 설정된 레벨 VC을 비교한다. 위상 비교기들(48A, 48B)은 2진값 검출 신호들 A 내지 D를 위상 비교한다. 위상 비교기들(48A, 48B)의 최대 동작 주파수는 10MHz 이다. 집적 회로(49)는 트래킹 에러 신호들 DVD를 출력하기 위해 30KHz를 가진 위상 비교기들(48A, 48B)의 출력 신호들을 적분한다.

제 3 트래킹 에러 신호 발생 블록(43)의 입력 유닛들의 DPD 필터들(46A, 46B, 46C 및 46D)은 dc 성분들을 차단하기 위한 고역 필터 HPF1, EFM+ 신호 성분들을 증폭하기 위한 두 대역 필터들 BPF1, BPF2, 대역 필터들 BPF1, BPF2를 선택하기 위한 출력 선택 스위치 SW_DPD로 각각 구성되어 있다. 주파수 응답은 도 9에 도시된 바와 같이, 출력 선택 스위치 SW_DPD에 의해 두 대역 필터들 BPF1, BPF2 중 하나를 선택함으로써 전환될 수 있다.

출력 선택 스위치 SW_DPD는 판별 신호들 DD_PI, DD_AND 및 DD_A/D에 기초하여 광 디스크 D의 타입을 판별하는 상기 시스템 제어기(30)에 의해, 광 디스크(30) 타입에 의존하여 스위칭 제어된다.

즉, 시스템 제어기(30)는 후에 설명되는 바와 같이, 디스크 판별 신호들 DD_PI에 의해, CD(100)와 DVD(120)가 판별되며 디스크가 DVD(120)인 경우에 대역 필터 SPF1보다 더 높은 측면 상에서 통과 대역을 갖는 대역 필터 BPF2를 선택하기 위해 출력 선택 스위치 SW_DPD를 전환한다.

RF 블록(21)은 도 10에 도시된 바와 같이 구성된 미러 블록(50)에 의해 미러 신호 MIRR을 발생시킨다.

미러 블록(50)은 저역 필터(51)를 포함하며, 광 검출기들(5a, 5b)에 의한 검출 신호로서 얻어진 RF 신호 RF_AC가 제공된 입력 유닛과, 저역 필터(51)의 출력 신호 LPF_OUT가 공급된 증폭기 회로(52)에 제공된다. 미러 블록(50)은 또한 증폭기 회로(52)의 출력 신호 AMP_OUT가 공급된 피크 홀딩 회로(53) 및 하부 홀딩 회로(54)를 포함한다. 미러 블록(50)은 또한 피크 홀딩 회로(53) 및 하부 홀딩 회로(54)의 출력 신호들 PKH_OUT 및 BMH_OUT가 공급된 기준 레벨 신호 발생 회로(55)를 포함한다. 미러 블록(50)은 또한 기준 레벨 신호 발생 회로(55)로부터 기준 레벨 신호 REF가 공급된 레벨 비교기 회로(56)를 포함한다.

이 미러 블록(50)에서, 저역 필터(51)는 도 11a에 도시된 RF_AC로부터 횡단 신호를 추출하기 위해 이용되며, 광 디스크 D의 타입에 의존하여 시스템 제어기(30)에 의해 스위칭 제어된 스위치 SW_LPF에 의해 60KHz와 30KHz 사이에서 전환된 차단 주파수를 가진다.

즉, 시스템 제어기(30)는 후에 설명된 방법에 의해, DVD(120) 및 CD(100)에 대해 각각 60KHz 또는 30KHz로 스위치 SW_LPF를 전환하기 위해 디스크 신호 DD_PI에 기초하여 광 디스크 D의 타입을 판별한다.

그 외에도, 증폭기 회로(52)는 횡단 신호인 저역 필터(51)의 출력 신호 LPF_OUT를 증폭하기 위해 이용되며, 광 디스크 D의 타입에 의존하여 시스템 제어기(30)에 의해 스위칭 제어된 스위치 SW_AMP에 의해 12dB와 2dB 사이에 전환된 이득을 가진다.

이러한 스위칭은 위상 천이 기록막을 이용하여 최근에 개발된 되쓸 수 있는 광 디스크 CD-RW 또는 DVD-RW를 카피하기 위해 실행된다. 특히, 광 디스크의 반사율은 디스크 판별 신호들 DD_A/D에 의해 검출되며, 스위치 SW_AMP는 CD(100)의 반사율의 1/4 내지 1/5의 반사율을 가진 디스크를 재생하기 위해 12dB로 이득을 상승하도록 전환된다.

더구나, 피크 홀딩 회로(53)는 증폭기 회로(52)의 출력 신호 AMP_OUT의 피크 레벨을 유지하며 출력 신호 PKH_OUT를 기준 레벨 신호 발생 회로(55)에 공급한다. 또한, 하부 홀딩 회로(54)는 출력 신호 AMP_OUT의 하부 레벨을 유지하며 출력 신호 BMH_OUT를 회로(55)에 공급한다. 피크 홀딩 회로(53) 및 하부 홀딩 회로(54)는 스핀들 속도 또는 횡단 속도에 응답하여 시스템 제어기(30)에 의한 32 단계들에서 시정수를 설정하기 위해 구성된다.

그 외에도, 기준 레벨 신호 발생 회로(55)는 다음 수식에 따라 출력 신호들 PKH_OUT 및 BMH_OUT으로부터, 피크 홀딩 회로의 출력 신호 PKH_OUT(53) 및 하부 홀딩 회로(54)의 BMH_OUT사이에서 중간의 신호 레벨을 갖는 기준 신호 REF를 발생시킨다.

REF = (PKH_OUT + BMH_OUT)/2

레벨 비교기 회로(56)는 증폭된 횡단 신호인 증폭기 회로(52)의 출력 신호 AMP_OUT와, 신호 레벨이 되도록 기준 레벨 신호 발생 회로(55)를 형성하는 기준 레벨 신호 REF를 비교하며 도 11d에 도시된 미러 신호 MIRR를 발생시킨다.

또한, RF 블록(21)은 도 12에 도시된 바와 같이 구성된 판별 신호 발생 블록(60)에 의해 디스크 판별 신호들 DD_PI, DD_AND 및 DD_A/D를 발생시킨다.

판별 신호 발생 블록(60)은 8 - 세그먼트 광 검출기의 검출기들 S_A 내지 S_D에 의해 검출 신호들 A, B, C 및 D로부터 발생된 집속 에러 신호들 FE = (A + C) + (B + D) 및 풀인 신호 PI = A + C + B + D를 2 진 신호들로 변환하는 2진 변환 회로들(61, 62)을 포함한다. 판별 신호 발생 블록(60)은 또한 2진 변환 회로들(61,62)의 출력 신호들 DD_FE 및 DD_PI의 논리곱을 알기 위한 AND 게이트(63)와 풀인 신호들 PI의 신호 레벨을 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환기(64)를 포함한다. 2진 변환 회로(62)의 출력 신호 DD_PI AND 게이트(63)로부터의 논리곱 신호 DD_AND, A/D 변환기(64)의 출력 신호 DD_A/D는 디스크 판별 신호로서 시스템 제어기(30)로 라우팅한다.

RF 블록(21)에 의해 발생된 신호들은 2진 변환 회로(25), 서보 처리기(31) 및 판별 신호 발생 회로(27)로 라우팅한다. 즉, RF 블록(21)으로부터의 재생 RF 신호들은 2진 변환 회로(25)로 라우팅하며, 집속 에러 신호들 FE, 트래킹 에러 신호들 TE 및 풀인 신호들 PI는 서보 처리기(31)로 라우팅하고, 디스크 판별 신호들 DD_PI, DD_AND 및 DD_A/D는 시스템 제어기(30)로 라우팅한다.

RF 블록(21)에 의해 얻어진 재생 RF 신호들은 CD의 경우에 소위, 8-14 변조 신호들(EFM 신호들) 또는 DVD의 경우에 EFM+ 신호들로 변환하기 위해 2진 변환 회로(25)에 의해 처리된다. 변환된 신호들은 디코더(26)로 라우팅한다. 디코더(26)는 EFM 복조 또는 CIRC 디코딩, 및 필요한 경우에는, 광 디스크 D로부터 판독되는 정보에 대해 CD-ROM 디코딩 또는 MPEG 디코딩을 실행한다.

서보 처리기(31)는 집속 에러 신호들 FE로부터 집속, 트래킹, 썰매 또는 스핀들 서보 구동 신호들과, RF 블록(21)으로부터 트래킹 에러 신호들 TE, 및 서보 동작들을 실행하기 위해 시스템 제어기(30)로부터의 스핀들 에러 신호들 SPE와 같은 여러 가지 서보 신호들을 발생시킨다.

즉, 집속 구동 신호들 또는 트래킹 구동 신호들은 스위치(24)에서 출력되도록, 집속 에러 신호들 FE 및 트래킹 에러 신호들 TE에 응답하여 발생된다. 광 디스크 D가 CD(100) 또는 DVD(120)인 경우, 스위치(24)의 터미널 T_CD 또는 터미널 T_DV가 각각 선택된다.

CD(100)의 재생 동안, RF 블록(21)으로부터의 집속 에러 신호들 FE와 트래킹 에러 신호들 TE에 응답하여 발생된 집속 구동 신호 및 트래킹 구동 신호는 CD 픽업(1a)의 2축 매카니즘(3a)을 구동시키는 2축 구동기(18a)로 라우팅한다. 이는 CD 픽업(1a), RF 블록(21a), 서보 처리기(31) 및 2축 구동기(18a)에 의해 트래킹 서보 루프와 집속 서보 루프를 완료한다.

DVD(120)의 재생 동안에, 서보 처리기(31)에 의해 RF 블록(21)으로부터의 집속 에러 신호들 FE 및 트래킹 에러 신호들 TE에 응답하여 발생된 집속 구동 신호 및 트래킹 구동 신호들은 DVD 픽업(1b)의 2축 매카니즘(3b)을 구동시키는 2축 구동기(18b)로 라우팅한다. 이는 DVD 픽업(1b), RF 블록(21b), 서보 처리기(31) 및 2축 구동기(18b)에 의한 집속 서보 루프와 트래킹 서보 루프를 완료한다.

서보 처리기(31)는 스핀들 에러 신호 SPE에 응답하여 발생된 스핀들 구동 신호를 스핀들 모터 구동기(19)로 라우팅한다. 스핀들 모터 구동기(19)는 3상 구동 신호를 스핀들 모터(6)의 CLV 회전을 야기하는 스핀들 모터(6)에 공급하기 위해 스핀들 구동 신호에 응답한다. 서보 처리기(31)는 스핀들 모터 구동기(19)에 의해 스핀들 모터(6)를 시작 또는 정지시키기 위해 시스템 제어기(30)로부터 스핀들 킥크/브레이크 제어 신호들(spindle kick/brake control signals)에 응답한다.

서보 처리기(31)는 트래킹 에러 신호들 TE로부터 발생된 썰매 에러 신호 또는 발생된 썰매 구동 신호를 썰매 구동기(17)에 공급하기 위해 시스템 제어기(30)로부터의 액세싱 실행 제어에 기초하여, 썰매 구동 신호를 발생시킨다. 썰매 구동기(17)는 썰매 매카니즘(8)을 구동시키기 위해 액세싱 실행 제어에 응답한다. 이러한 썰매 매카니즘(8)은 썰매 구동 신호에 응답하여 썰매 모터(8b)를 구동하는 쓰래드 구동기(17)에 의해 발생되는 광 픽업(1)의 최적의 슬라이딩 이동과 같은, 도 2에 도시된 주 축(8a), 썰매 모터(8b) 및 썰매 전달 기어들(8c, 8d 및 8e)로 구성되어 있다.

CD 픽업(1a)의 레이저 다이오드(4a)는 레이저 구동기(20a)에 의해 구동된다. 그 외에도, DVD 픽업(1b)에서 레이저 다이오드(4b)는 레이저 구동기(20b)에 의해 구동된다.

레이저 구동기들(20a, 20b)은 레이저 다이오드들(4a, 4b)로부터 방사된 레이저광의 광 볼륨을 검출하기 위해 적응된 전방 모니터 광 다이오드 PD의 검출 출력이 일정하게 되도록 레이저 다이오드들(4a, 4b)의 레이저 출력들을 제어하기 위해 구동기에 동봉된 자동 전원 제어 회로(APC : automatic power control)를 가진다. APC 회로는 도 13에 도시된 바와 같이, 3단의 증폭기 회로들(71, 72 및 73)로 구성된다. APC 회로는 전방 모니터 광 다이오드 PD의 검출 출력이 일정하게 되도록 레이저 다이오드 LD를 구동 제어하기 위해 레이저 다이오드 LD를 구동하는 출력단 증폭기 회로(73)로 증폭된 출력을 피드백하는 제 1 단 증폭기 회로(71)와 다음단 증폭기 회로(72)에 의해 전방 모니터 광 다이오드 PD의 검출 출력을 증폭하도록 동작한다. 이러한 APC 회로는 초기단 증폭기 회로(71)에서, 도 14에 도시된 바와 같이 33.2dB와 28.8dB 사이의 APC 회로의 폐루프 이득을 스위칭/설정하도록 된 이득-스위칭 스위치 SW_APC를 가진다. 스위치 SW_APC는 광 디스크 D의 타입에 의존하여 시스템 제어기(30)에 의해 스위칭 제어된다.

특히, 시스템 제어기(30)는 후에 설명되는 바와 같이, 디스크 판별 신호들 DD_PI, DD_AND 또는 디지털화된 집속 에러 신호들 DD_FE에 기초하여 광 디스크 D가 단일층 디스크인지 이중층 디스크인지를 판별한다. 디스크 D가 단일층 디스크보다 낮은 반사율의 이중층 디스크이면, 시스템 제어기(30)는 APC 회로의 폐루프 이득이 28.8dB와 같도록 전환 스위치 SW_APC가 전환되게 한다. 이는 레이저 다이오드(4b)의 출력을 증가시킨다. 결국, 단일층 디스크는 시스템 제어기(30)가 전환 스위치 SW_APC로 하여금 레이저 다이오드(4b)의 출력을 낮추기 위해 APC 회로의 폐루프 이득이 33.2dB와 동일하게 되도록 하는 것과 같이 이중층 디스크보다 더 높은 반사율을 가진다.

이중층 디스크의 경우에, 변조된 데이터(8-16 변조 신호)는 디코더(26)에 의해 복조되며, 시스템 제어기(30)는 각각의 신호 기록층의 신호면 상에 기록된 판별 신호에 기초하여 재생되는 데이터가 제 1 신호면(122)상에 기록된 데이터인지 제 2 신호면(123)상에 기록된 데이터인지를 판단한다. 디스크면(128)으로부터 분리된 신호면인 제 2 신호면(124)은 레이저광이 제 1 신호면(122)을 통해 제 2 신호면(124)상에 조사되기 때문에, 제 1 신호면(122)의 반사율보다 더 낮은 반사율을 가진다. 따라서, 재생 신호면이 제 2 신호면(124)인 경우, 시스템 제어기(30)는 폐루프 이득을 제 1 신호면(122)에 대한 값보다 낮은 값으로 낮추어도 레이저 다이오드(4b)의 출력이 상승한다. 따라서, 각 신호 기록층에 적응된 이득 제어는 더 안정화된 신호 재생을 유도한다.

서보 처리기(31)는 발생된 레이저 구동 신호를 스위치(23)로 라우팅하기 위해 시스템 제어기(30)로부터의 명령하의 재생동안 광 픽업(1)의 레이저광 방출을 실행하는 레이저 구동 신호를 발생시킨다. 스위치(23)는 광 디스크 D가 CD(100) 또는 DVD(120)인 경우에 선택된 단자 T_CD 및 단자 T_DV를 가진다. 따라서, 레이저 다이오드(4a,4b)는 재생되는 광 디스크의 타입에 의존하여 광을 방출한다.

상기 상술된 서보 또는 디코딩 동작은 예로 마이크로 컴퓨터로 구성된 시스템 제어기(30)에 의해 제어된다.

재생 트랙 액세싱의 시작 또는 종료 동작들, 고속 피드 재생 또는 되감기 재생은 시스템 제어기(30)에 의해 서보 처리기(31) 또는 광 픽업(1)의 동작을 제어함으로써 실현된다.

광 디스크는 CD(100)와 DVD(120) 양쪽을 처리할 수 있으며, 광 픽업(1a 또는 1b), RF 블록(21a 또는 21b), 레이저 구동기(20a, 20b) 및 2축 구동기(18a 또는 18b)는 CD(100) 또는 DVD(120)로 각각 전용 이용을 위해 제공된다. 따라서, 이들 전용 회로 시스템들을 적당하게 설명하기 위해, 광 디스크가 시스템 제어기(30)에 의한 제어 하에 스위치들(22 내지 24)의 각각의 단자들 T_CD 또는 T_DV 중 하나를 설정하기 위한 위치로 로딩될 때 광 디스크 D가 CD(100) 또는 DVD(120)인지를 판단한다.

본 광 디스크 디바이스에 의해 처리된 광 디스크들 D 중에서 CD(100) 및 DVD(120)은 디스크면들(105 및 116)로부터 각각 대략 1.2㎜ 분리되어 있는 신호면들(102 및 112)을 가진다. 반면, DVD(120)는 디스크면(128)으로부터 대략 0.6㎜ 분리되어 있는 신호면(122)을 가진다.

설명을 목적으로, CD(100) 및 CD-R(110)은 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크로 불리며, DVD는 0.6㎜의 박판 디스크로 불린다.

CD 픽업(1a)의 대물렌즈(2a)는 레이저광이 도 15c에 도시된 바와 같이, 레이저광이 CD(100)(1.2㎜의 단일 플레이트 디스크)의 단일면(102)에 집속되도록 CD(100) 방향으로 떨어져 집속 서보 동작에 의해 이동된다.

집속 서보 제어가 CD(100) 또는 DVD(120)과 같은 광 디스크 D의 로딩 후에 직접 실행되는 경우에, 대물렌즈(2a)는 S 형 곡선의 선형 영역에 대응하는 접속 풀인 범위를 검출하기 위해 집속 탐색 범위 내에서 강제적으로 이동된다. 집속 서보 루프가 집속 풀인 범위에서 대물렌즈(2a)로 턴온되는 경우에, 집속 서보 제어는 집속 상태로 수렴하기 위해 순차적으로 실행된다.

이들 집속 탐색과 집속 서보 동작들은 DVD(120)에 연관된 DVD 광 픽업(1b)에 대해 유지된다.

정확한 집속점이 도 12c에 도시된 바와 같은 0.6㎜의 박판 디스크인 DVD(120)의 신호면(122)상의 레이저광의 집속점인 것은 자명하며, 디스크 두께에 따른 위치로서 CD(100)과는 다르다.

대물렌즈 CD(2a)와 DVD(2b)에 대한 대물렌즈 양쪽에 대해, 집속 탐색 범위는 도 15d 및 도 16d의 상부 위치와 떨어져 있는 한 도 15a 및 도 16a의 하부 위치에서부터이다. 도 15c 및 도 16c의 정확한 집속 상태 위치가 초기 기준 위치라면, 집속 탐색 범위는 ± 0.9㎜에 있다.

대물렌즈(2)(CD용 대물렌즈(2a) 및 DVD용 대물렌즈(2b))는 도 15 내지 도 15d 또는 도 16a 내지 도 16d에 도시된 바와 같이, CD(100) 또는 DVD(120)에 관련된 위치 상태로 변화될 수 있으며, 각각의 위치들에 연관된 집속 에러 신호들 FE 또는 풀인 신호들 PI는 광 디스크 D로부터 반사된 광 정보 데이터로서 얻어질 수 있다.

도 15c 및 16c에 도시된 바와 같은 정확한 집속점의 근처에서, 반사된 광은 최적 레벨로 검출되며, S 형 곡선은 집속 에러 신호들 FE로서 관찰되고, 반면 진폭 레벨은 풀인 신호들 PI에 대해 증가한다. 광이 디스크면들(105, 128)상에 집속된 도 15b 또는 16b의 상태를 가정하면, 반사된 광은 디스크면들(105, 128)상에서 검출되지만, 저 반사율이다. 따라서, 작은 S 형 곡선은 집속 에러 신호들 FE로서 관찰되며, 작은 진폭 레벨은 풀인 신호들 PI로서 관찰된다.

따라서, 시스템 제어기(30)는 2진 변환 회로들(61, 62)의 출력 신호들 DD_FE 및 DD_PI 2진 변환 회로(62)의 출력 신호 DD_PI, 및 A/D 변환기(64)에 의한 풀인 신호들 PI의 디지털화된 신호 레벨에 대응하는 디스크 판별 신호들 DD_A/D의 논리곱을 알아내는 AND 게이트(63)에 의해 얻어진 디스크 판별 신호들 DD_AND에 기초하여, 광 디스크 D의 타입에 적당한 파라미터를 설정하기 위해 디스크 D의 타입을 판별한다. 2진 변환 회로들(61 및 62)은 8 - 세그먼트 광 검출기의 검출기들 S_A, S_B, S_C 및 S_D에 의한 검출 신호들 A, B, C 및 D로부터 발생된 집속 에러 신호들 FE = (A + C) - (B + D) 및 풀인 신호들 PI = A + C + B + D를 2진값 신호들로 변환한다.

예로, 대물렌즈(2)가 집속 탐색에서와 같이 강제로 이동됨에 따라, 풀인 신호들 PI로 광 디스크 D의 신호면에서 얻어진 진폭과, 디스크면상에서 얻어진 진폭이 서로 비교되며, 두 진폭들의 시간은 광 디스크 D가 CD(100)인지 DVD(120)인지를 판별하기 위해 측정된다. 즉, 디스크면(105)에서 1.2㎜ 단일 플레이트 디스크의 디스크면(102)까지의 분리 간격은 대략 1.2㎜ 이며, 반면 디스크면(128)에서 0.6㎜의 박판 디스크의 디스크면(122)까지의 분리 간격은 대략 0.6㎜ 이고, 주어진 진폭에 대한 디스크면의 정확한 집속 시간과 주어진 진폭에 대한 신호면의 정확한 집속 시간 사이의 시간 지연은 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크와 0.6㎜ 박판 디스크 사이의 시간 지연과 다르다. 이는 예로, 미국 특허출원 제08/915877호(1997. 8. 21에 출원됨)에 기술된 바와 같이, 풀인 신호로부터 디스크 판별에 이동될 수 있다.

유사한 식별은 집속 에러 신호들 FE를 이용하여 이루어질 수 있다. 본 예에서, 다음의 디스크 판별 동작은 상기 언급된 2진 변환 회로(62)에 의해 풀인 신호들 PI로부터 변환된 2진값 디스크 판별 신호 DD_PI를 이용하여 실행된다.

시스템 제어기(30)는 집속 탐색을 위한 구동과 유사한 대물렌즈(2)의 구동을 실행하기 위해 서보 처리기(31)에 명령한다. 서보 처리기(31)는 집속 탐색 구동 신호로서 도 17a에 도시된 신호를 2축 구동기들(18a, 18b)로 라우팅하도록 응답한다.

본 예에서, 각 스위치(22, 24)는 디스크 판별 동작이 DVD 픽업(1b)을 이용하여 발생되도록 회로에 접속된 단자 T_DV를 가진다. 이를 위해, 2축 구동기(18b)는 DVD(2b)용 대물렌즈를 강제로 올리기/낮추기(raising/lowering) 위해 도 17a에 도시된 바와 같이 집속 탐색 구동 신호에 의해 2축 구동기(3b)를 구동한다.

도 17에서는 낮춰진 대물렌즈는 DVD(2b)용 대물렌즈가 광 디스크 D와 떨어진 방향으로 이동하는 상태를 의미하며, 올려진 대물렌즈는 DVD(2b)용 대물렌즈가 광 디스크 D에 접근된 방향으로 이동된 상태를 의미한다. 디스크 판별이 올려지거나 낮춰진 대물렌즈로 가능하게 될지라도, 디스크 판별은 올려진 대물렌즈로 유도된 신호로부터 이루어짐을 다음의 설명에 따라 가정한다.

대물렌즈(2)가 집속 탐색 범위 내에서 이동하는 경우에, 풀인 신호들 PI의 신호 진폭들은 대물렌즈(2)가 도 15b 및 16b에 도시된 디스크면의 정확한 집속 위치에 도달하는 타이밍과, 대물렌즈(2)가 도 15c 및 16c에 도시된 신호면의 정확한 집속 위치에 도달하는 타이밍에서 관찰된다.

로딩된 디스크가 디스크면(105) 및 신호면(102)사이에서 대략 1.2㎜의 분리는 갖는 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크이면, 대물렌즈(2b)는 도 17a에 도시된 집속 탐색 구동 신호에 의해 올려지며, 작은 신호 진폭은 도 17b에 도시된 바와 같이 디스크면(105) 상에서의 집속 타이밍에서 가장 먼저 관찰되고, 반면 큰 신호 진폭은 신호면(102)상의 집속 타이밍에서 관찰된다. 풀인 신호는 도 17c에 도시된 바와 같이 판별 신호 DD를 발생시키기 위해 비교기 회로(29)에 의한 문턱값 TH1과 비교한다. 판별 신호 DD는 시스템 제어기(30)로 라우팅한다. 시스템 제어기(30)는 디스크면(105)과 연관된 타이밍에서 얻어진 판별 신호 DD의 펄스와 신호면(102)과 연관된 타이밍에서 얻어진 판별 신호 DD의 펄스간의 시간을 측정한다. 이 측정된 시간은 t1로 표시된다.

로딩된 디스크가 디스크면(128) 및 신호면(122)사이에서 대략 0.6㎜의 분리 간격을 가진 0.6㎜의 이중 플레이트 디스크인 경우에, 대물렌즈(2b)는 도 17a에 도시된 집속 탐색 구동 신호에 의해 올려지며, 작은 신호 진폭은 도 17a에 도시된 바와 같이, 디스크면(128)상의 집속되는 타이밍에서 가장 먼저 관찰되고, 반면 더 큰 신호 진폭은 신호면(122)상의 집속되는 타이밍에서 관찰된다. 따라서, 도 17e에 도시된 판별 신호 DD_PI는 시스템 제어기(30)로 라우팅한다. 시스템 제어기(30)는 디스크면(128)과 연관된 타이밍에서 얻어진 판별 신호 DD_PI의 펄스와 신호면(122)과 연관된 타이밍에서 얻어진 판별 신호 DD_PI의 펄스 사이의 시간을 측정한다. 이 측정된 시간은 t2로 표시한다.

즉, 서로 다르게 측정된 값들 t1 및 t2는 디스크면과 신호면간의 차이로 인해 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크와 0.6㎜의 박판 디스크에 대해 tx로서 얻어진다. 따라서, 시스템 제어기(30)가 측정된 값들 t1과 t2 사이에서 기준값으로서 중간 시간 tTH를 유지하면, 측정된 시간 tx와 시간 tTH를 비교함으로써 도 17에서 측정된 시간 tx가 t1 인지t2 인지를 판단한다. 즉, 로딩된 광 디스크가 CD(100)인지 DVD(120)인지를 판단한다.

반면, 유사한 판별이 낮춰진 대물렌즈로 이루어진다. 이유는 디스크 판별 신호 DD_PI의 두 펄스들 간의 시간차가, 디스크 D가 CD(100)인지 DVD(120)인지에 의존하여 도 17e에서의 t4이거나 도 17c에서의 t3이기 때문이다. 그러나, 도 17a에 도시된 집속 탐색 구동 신호로, 대물렌즈는 올려질 때보다 더 고속으로 낮추어지며, 결국 판별 신호 DD_PI의 두 펄스들 간의 측정된 시간 t3 및 t4는 측정된 시간값들 t1 및 t2 보다 더 짧은 시간값들이 된다. 따라서, 도 17의 예에서, 측정된 시간을 카운팅하기 위한 클럭 주파수가 고려될 필요가 있지만, 올려진 대물렌즈로 판별하는 것이 정확한 판별을 하는데 더욱 가치가 있다. 그러한 관련 장점 또는 단점은 물론, 대물렌즈를 올리는 속도가 대물렌즈를 낮추는 속도와 동일하게 되도록 설정되는 경우에 제거될 수 있다. 낮추어진 속도가 더 느리면, 낮춰지는 1을 판별을 하는데 더욱 가치가 있다.

이 경우 시스템 제어기(30)에 의한 처리는 후에 설명된다.

광 디스크 D가 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크 또는 0.6㎜의 박판 디스크로서 로딩되는지를 판단하지 않는 경우에, CD 픽업(1a) 및 DVD 픽업(1b) 중에서 먼저 이용된다는 원리로서 상관없다.

즉, 광 픽업들 중 하나는 도 17을 참조하여 설명된 시스템에 따라 디스크 판별을 이루는데 이용된다. 상기는 광 픽업이 디스크 판별을 실행하기 위해 이동될 때도 상관없다.

본 명세서에서는 DVD 픽업(1b)이 이용됨을 가정한다. 도 18을 참조하여 하여, 로딩된 광 디스크 D가 디스크 타입으로서 판별되고 이어서 재생되는 시스템 제어기(30)의 설명적 처리가 도 18을 참조하여 설명된다.

도 18은 전원이 턴온되는 처리를 도시한다. 전원이 턴온되면, 여러 파라미터들이 동작들의 초기화에 의해 설정되며, 시스템 제어기(30)는 제 1 단계(F101)로서 광 디스크 D의 삽입을 대기한다.

광 디스크 D가 삽입되면, 처리는 모드를 DVD 픽업(1b)을 이용하는 DVD 픽업 모드로 설정하는 단계(F102)로 이전한다.

이러한 모드는 각 스위치(22,24)가 회로에 접속된 단자 T_DV를 갖는 모드이다. 따라서, 시스템 제어기(30)는 디스크 타입 판별에 의해 단계(F103)로 진행한다.

이러한 디스크 타입 판별에서, DVD 픽업 모드는 단계(F102)에서 설정되기 때문에, DVD 픽업(1b)이 이용된다.

디스크 타입 판별에 대해, DVD 대물렌즈(1b)는 집속 탐색 범위 내에서 강제로 올려지거나 낮춰진다. 이러한 대물렌즈 구동이 단계(F103)에서 시작된다. 즉, 도 17a에 도시된 바와 같은 집속 탐색 구동 신호의 출력 시작이 명령된다. 물론, 레이저는 레이저 다이오드(4b)가 또한 이 시간에 시작되는 경우에 출력된다.

시스템 제어기(30)는 집속 탐색 범위 내에서 DVD 대물렌즈(1b)를 올리거나 낮추는 제어를 관리하며, 도 17c 및 17e에 도시된 두 펄스들 간의 시간 기간을 측정하기 위해 단계(F104)에서, 판별 신호 발생 회로(27)로부터 공급된 디스크 판별 신호들 DD를 검출한다.

예를 들면, 디스크면 상에서 너무 낮은 반사 레벨로 인해, 디스크 판별 신호들 DD로서 두 펄스들이 DVD 픽업(1b)의 올려지는 또는 낮춰지는 동안 정확하게 관찰되지 않는다. 그런 경우, 측정 에러가 단계(F105)에서 발생되는 것으로 생각되며 따라서 처리는 대물렌즈 구동 및 측정을 다시 실행하도록 단계(F103)로 복귀한다. 실제적으로, 제한들은 재시험 동작의 임의의 다수의 시간들을 허용하지 않고 측정 에러들 발생시 재시험 동작들의 시간들의 수에 양호하게 발생한다.

판별 신호 DD_PI의 두 펄스들 간의 시간 기간 측정 후에, 측정된 시간값은 단계(F106)에서 기준값으로서 시간 tTH와 비교된다. 비교의 결과로서, 측정값이 더 길면, 단계(F108)에서 광 디스크 D가 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크 즉, CD(100)인 것으로 판단된다.

DVD 픽업(1b)이 판별 동작용으로 이용되어 왔기 때문에, 판단 결과는 이 상태가 현재 로딩된 광 디스크 D(CD 100)와 부합하지 않는 것을 나타낸다. 따라서, 모드는 단계(F108)에서 CD 픽업 모드로 스위칭된다. 즉, 모드는 스위치들(22 내지 24)의 각각이 회로에 접속된 단자 T_CD를 갖도록 설정되며 CD 픽업(1a)이 이용된다.

결국, 단계(F106)에서 비교의 결과로서, 기준 시간 tTH가 더 길어지면, 단계(F107)에서 광 디스크 D가 0.6㎜ 의 박판 디스크 즉, DVD(120)인 것으로 판단된다.

디스크 D가 DVD(120)인 것으로 판단되면, DVD 픽업 모드가 이미 설정되었기 때문에 픽업 모드 상태는 변화하지 않는다.

디스크 판별 및 디스크 판별의 결과들이 부합하는 픽업 모드 설정이 끝나면(close), 처리는 실제 재생 동작으로 이전한다. 즉, 집속 탐색이 단계(F109)에서 시작되어 집속 서보를 풀인하기 위해 집속 탐색을 시작한다. 집속 서보의 풀인이 종료된 후에, 다른 시작 동작을 실행하기 위해 처리는 단계(F110) 및 단계(F111)로 이전한다. 즉, 스핀들 모터(6)의 회전 조절과 트래킹 서보의 턴온과 같은 서보 시스템 처리가 완료되면서 광 디스크 D의 판독이 가능해진다. 그 외에도, TOC와 같은 광 디스크 D 상에 기록된 필요한 관리 정보가 판독된다. 이들 처리 동작들의 완료 후에, CD(100) 또는 DVD(120)을 재생하기 위해 처리는 단계(F112)로 이전한다.

풀인 신호들 PI = A + C + B + D의 신호 레벨이 광 디스크 D의 반사율이 변화되기 때문에, 시스템 제어기(30)는 집속 서보 풀인의 완료 시점에서 디스크 판별 신호 DD_A/D로부터 광 디스크 D의 반사율을 계산한다. 시스템 제어기(30)는, 단일층 디스크와 이중층 디스크 사이의 APC 회로의 폐루프 이득을 스위칭하기 위해, 광 디스크 D의 반사율에 의존하여, 레이저 구동기들(20a, 20b)에 동봉된 APC 회로의 전환 스위치 SW_APC를 스위칭 제어한다. 광 픽업(1)의 레이저 다이오드 LD에서 단일층 디스크 및 이중층 디스크까지 최적 전원의 레이저광은 최적 S/N 비를 가진 재생 RF 신호들을 발생시키기 위해 광 픽업(1)에 의해 광 디스크 D로부터 안정하게 신호들을 판독하는 것이 가능하다.

디스크 판별 신호들 DD_A/D는 CD 및 CD-RW 또는 DVD 및 DVD-RW와 같은 신호면을 구성하는 기록층 물질과 서로 다르게 서로 다른 반사율들을 갖는 광 디스크 D를 판별하는데 이용될 수 있다.

도 17을 참조하여, 대물렌즈(2)가 집속 탐색 동작을 실행하기 위해 2축 구동기들(18a, 18b)에 의해 집속 탐색 영역에서 강제로 이동된다면, 단독의 S 곡선은 집속 에러 신호들 FE로서 얻어지며, 풀인 신호들 PI는 단일층 디스크에 대해 도19a, 도19c에 각각 도시된 바와 같이 S 곡선의 범위 내에서 얻어진다. 반면 두 S 곡선들은 집속 에러 신호들 FE로서 얻어지며, 풀인 신호는 이중층 디스크에 대해 도 20a, 도20c에 각각 도시된 바와 같이 두 S 곡선들에 걸쳐 얻어진다. 집속 에러 신호들 FE 및 풀인 신호들 PI는 각각 수식들 FE = (A + C) - (B + D) 및 PI = A + C + B + D에 의해 8 - 세그먼트 광 검출기의 검출기들 S_A, S_B, S_C 및 S_D에 의한 검출 신호들 A, B, C 및 D로부터 발생됨을 주지해야 한다. 집속 에러 신호들 FE 및 풀인 신호는 AND 게이트(63)에 의한 논리곱을 알기 위해 2진 변환 회로들(61, 62)에 의해 변환된다. 즉, 풀인 신호들 PI = A + C + B + D, 상기 광 검출기에 의한 검출 신호들 A 내지 D의 합신호는 판별 펄스들로서 도 19d, 도20d에 도시된 디스크 판별 신호들 DD_PI을 발생시키기 위해 미리 설정된 레벨에서 2진값 신호로 변환되며, 그것의 수는 카운팅의 결과에 기초하여 신호 기록층들의 서로 다른 수들의 광 디스크들 D 타입들을 판별하기 위해 게이트 펄스에 의해 공급된 게이팅 기간동안 카운팅된다. 단일층 디스크에서, 디스크 판별 신호 DD_AND는 도 19e에 도시된 바와 같이, 단독의 집속 탐색 동작에 의해 한번만 하이 "H"로 가며, 반면에 이중층 디스크에서, 디스크 판별 신호 DD_AND가 도 20e에 도시처럼 단독의 집속 탐색 동작에 의해 두번 하이 "H"로 감을 주지한다. 이러한 판별 동작은 풀인 신호의 신호 레벨을 표시하는 디스크 판별 신호들 DD_A/D에 의한 반사율보다 더 정확한 가변 반사율들을 가진 광 디스크 D의 판별을 가능하게 한다.

즉, 시스템 제어기(30)는 도 21에 도시된 흐름도에 따라 디스크 판별 동작에 의해 단일층 디스크와 이중층 디스크 사이에서 판별할 수 있다.

특히, 디스크 판별 동작이 시작되면, 단계(S1)에서 디스크 판별 신호들 DD_AND 인 입력이 "H"인지를 판단한다. 입력이 "H"이면, 처리는 단계(S2)로 이전한다.

제 2 단계(S2)에서, 디스크 판별 신호들 DD_AND 인 입력이 "L"인지 아닌지를 판단하며, 입력이 논리 "L"이면, 처리는 단계(S3)로 이전한다.

제 3 단계(S3)에서, 판별 신호 DD_AND인 입력이 논리 H로 되는지 아닌지를 판단하며, 입력이 논리적 H로 되면, 처리는 단계(S4)로 이전한다.

단계(S4)에서는, 디스크 판별 신호들 DD_AND인 입력이 다시 로우 "L"인지 아닌지를 판단하며, 입력이 논리적 "L"이면, 이중층 디스크와 연관된 여러 회로들의 파라미터를 설정하기 위해 처리는 단계(S5)로 이전한다.

단계(S3)에서 결정 결과가 NO이면, 즉, 입력이 다시 "H"로 되지 않으면, 처리는 단계(S6)로 이전한다.

제 6 단계(S6)에서, 제 3 단계(S3)에서 결정 처리의 반복 회수가 100 인지 아닌지를 판단한다. 결과가 NO이면, 즉 N 이 100과 같지 않으면, 1㎳ 동안 대기하기 위해 처리는 단계(S7)로 이전한다. 다음 단계(S8)에서, N은 N = N + 1로 설정된다. 그 다음, 처리는 단계(S3)로 돌아간다. 이 제 3 단계(S3)의 결정 처리가 반복된다. 제 6 단계(S6)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉, N = 100이면, 즉, 제 2 층에 대응하는 디스크 판별 신호 DD_AND의 펄스가 100㎳ 경과 후에 얻어지지 않으면, 단일층 디스크와 연관된 각 회로들의 파라미터들을 설정하기 위해 처리는 단계(S9)로 진행한다.

상술된 실시예에서, 3개 타입의 디스크 판별 신호들 DD_A/D, DD_PI 및 DD_AND는 광 디스크 D의 타입들을 판별하는데 이용된다. 디스크 판별 신호 DD_A/D는 풀인 신호들 PI의 신호 레벨을 디지털 데이터로 변환시킴으로써 얻어지며, 반면, 디스크 판별 신호 DD_PI는 풀인 신호들 PI를 2진값 신호로 변환시킴으로써 얻어지며, 디스크 판별 신호 DD_AND는 디스크 판별 신호 DD_PI를 가진 집속 에러 신호들 FE의 2진값 버전을 AND하여 얻어진다. 대안적으로, 풀인 신호를 2진값 신호로 변환시 얻어진 디스크 판별 신호 DD_PI, 및 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨을 디지털 데이터로 n 변환시 얻어진 디스크 판별 신호 DD_FE는 도 22 및 도 23의 흐름도에 도시된 바와 같이 디스크 판별용으로 이용된다. 이 경우, 집속 에러 신호들 FE는 시스템 제어기(30)의 A/D 입력 포트에 집적 공급된다.

DVD 픽업(1b)을 이용하는 예의 동작에서, 로딩된 광 디스크 D의 타입이 재생으로 진행하기 전에 로딩된 광 디스크 디바이스의 전원 인가시 판별되는 시스템 제어기(30)의 설명 처리는 도 22 내지 도 24를 참조하여 설명된다.

도 22는 전원인가 이후 재생까지의 동작을 보여주는 흐름도이다.

전원이 턴온되면, 여러 파라미터들이 초기화에 의해 가장 먼저 설정되며, 단계(F201)에서 시스템 제어기(30)는 레이저 다이오드(4b)를 먼저 턴온한다. 그 후, 단계(F202)에서, 시스템 제어기(30)는 광 디스크 D와 가장 멀리 떨어진 광축 위치에서 집속 탐색 범위 내에서 DVD(1b)용 광 픽업을 강제로 낮춘다. 단계(F203)에서, 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 샘플링되며, 상기 샘플링된 값은 광 디스크 D에서 가장 멀리 떨어진 위치에 놓인 DVD(1b)에 대해 광 픽업으로 기준값 FE_-0으로서 설정된다.

다음 단계(F204)에서, 집속 탐색 타임아웃 측정 타이머가 시작된다. 집속 탐색 타임아웃은 광 디스크 D의 신호면으로부터 반사된 광의 비검출 경우에 집속 제어 양단에 전압이 계속적으로 인가되는 것을 방지하고, 시스템 제어기(30)가 다음 처리로 진행하지 않고 폴링하는 것을 방지하기 위해 설정된다. 집속 탐색 타임아웃은 본 명세서에서는 800㎳로 설정된다.

단계(F205)에서, DVD(1b)용 광 픽업의 올려지는 탐색 동작이 시작된다.

단계(F206)에서, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리적 "H"로 되는지 아닌지를 판단한다. 디스크 판별 신호 DD_PI가 광 디스크 D에 의해 반사된 광의 광 볼륨을 표시하는 풀인 신호들 PI의 2진값 버전이기 때문에, 논리 "H"는 광 디스크 D가 위치로 로딩되는 경우에, 신호면으로부터 반사된 광 또는 면의 검출 상태에 대해 설정된다.

단계(F206)에서 판단 결과가 NO이면, 즉, 디스크 판별 신호 DD_PI들이 논리 "H"가 아니면, 집속 탐색 타임아웃 타이머의 값이 타임아웃에 도달되기 위해 800㎳를 갖는지 아닌지를 판단하기 위해 처리는 단계(F207)로 이전한다. 타임아웃이 도달되지 않으면, 디스크 판별 신호들 DD_PI의 결정이 집속 탐색 타임아웃 타이머의 타임아웃 때까지 반복되도록 처리는 단계(F206)로 돌아간다. 단계(F207)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉 집속 탐색 타임아웃 타이머가 타임아웃되었으면, 광 디스크 D는 로딩되지 않은 것으로 결정이 주어지고, "디스크 없음(no disc)"와 같은 표시를 나타내기 위해 처리는 단계(F208)로 진행한다.

단계(F206)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리 "H"이면, 광 디스크 D가 위치에서 로딩되도록 결정이 주어진다. 따라서, 디스크 판별 타이머를 시작하고 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨 캡처링을 시작하기 위해 처리는 다음 단계(F209)로 이전한다. 이 단계(F209)에서, 광 디스크 D의 면으로부터 반사된 광에 기초하여 디스크 판별 신호들 DD_PI이 논리 "H"인 것을 검출한다.

다음 단계(F210)에서, 집속 탐색 타임아웃 타이머가 800㎳가 되어 타임아웃 되는지 아닌지를 판단한다. 타이머가 타임아웃되지 않는 경우, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리 "H"에 있는지 아닌지를 체크하기 위해 처리는 단계(F211)로 이전한다. 단계(F210)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉, 집속 탐색 타임아웃 타이머가 타임아웃되었으면, 광 디스크 D가 로딩되지 않는 것으로 결정이 주어진다. 따라서 "디스크 없음"과 같은 표시를 디스플레이하기 위해 처리는 단계(F208)로 이전한다.

단계(F211)에서는, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리 "H"인지 아닌지를 판단한다. 이 단계(F211)에서, 디스크 판별 신호 DD_PI가 광 디스크 D의 신호면으로부터 반사된 광에 의해 논리 "H"인 것이 검출된다.

다음 단계(F212)에서, 디스크 판별 타이머의 값이 기준 시간 tTH 보다 작은지 아닌지를 판단한다. 특히, 단계(F212)에서, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리 "H"가 되는 광 디스크 D의 신호면으로부터 반사된 광에 의해 단계(F211)에서 판단될 때까지, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리 "H"가 되는 광 디스크 D의 면으로부터 반사된 광에 의해 단계(F206)에서 판단되기 때문에, 경과하는 시간이 기준 시간 tTH 보다 더 작은지 아닌지를 판단한다. 단계(F212)에서 결정의 결과가 NO이면, 즉 디스크 판별 타이머의 값이 기준 시간 tTH 보다 더 긴 경우에, 로딩된 광 디스크 D는 1.2㎜의 단일 플레이트 디스크, 즉 CD(100)인 것으로 판단한다. 따라서, 처리는 CD 픽업(1a)을 이용하는 CD 픽업 모드에 대해 스위칭되도록 단계(F213)로 이전한다.

단계(F212)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉, 디스크 판별 타이머의 값이 기준 시간 tTH 보다 더 짧으면, 로딩된 광 디스크 D가 0.6㎜ 박판 디스크 즉, DVD(120)인 것으로 판단한다. 따라서, DVD(120)이 도 23에 도시된 흐름도에 따라 단일층 디스크 또는 이중층 디스크인지를 디스크 판별을 하기 위해 처리는 단계(F214)로 진행한다.

디스크 판별과 디스크 판별의 결과들에 대응하는 픽업 모드 세팅이 끝나면, 시스템 제어기는 실제 재생 처리로 진행한다. 특히, 집속 탐색은 집속 서보 풀인을 위해 단계(F215)에서 시작된다. 단계(F216)에서, 집속 서보 풀인이 완료되는지 아닌지를 판단한다. 판단의 결과가 YES이면, 다른 시작 동작들을 실행하기 위해 처리는 단계(F217)로 이전한다. 즉, 스핀들 모터(6)의 회전 조절과 트래킹 서보의 턴온과 같은 서보 시스템의 처리가 완료되면서 광 디스크 D의 판독이 가능하게 된다. 그 외에도, TOC와 같은 광 디스크 D상에 기록된 필요한 관리 정보가 판독된다. 이들 처리 동작의 완료 후에, CD(100), DVD(120) 또는 DVD-RW를 재생하기 위해 처리는 단계(F218)로 진행한다.

시스템 제어기(30)는 집속 탐색의 경우에 대물렌즈(2)를 구동하기 위해 서보 처리기(31)에 명령한다. 서보 처리기(31)는 그에 응답하여 DVD(2b)용 대물렌즈를 강제로 올리기 위해 2축 구동기(3b)를 구동하도록 집속 탐색 구동 신호로서 도 24a에 도시된 신호를 2축 구동기(18b)에 공급한다. 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리 "H"일 때의 기간 동안에, 단일층 디스크와 이중층 디스크를 판별하기 위해 제 1 및 제 2 문턱값들 TH_-H 및 TH_-L을 이용하여 집속 에러 신호들 FE로서 얼마나 많은 S 곡선이 검출되는가를 판단한다.

즉, 단일층 디스크 및 이중층 디스크 사이의 판별을 위한 처리에서, 집속 에러 타임아웃 타이머는 제 1 단계(S11)에서 먼저 시작된다. 집속 탐색 타임아웃은 시스템 제어기(30)가 디스크 판별 신호 DD_PI의 논리 "H" 기간 동안에 집속 에러 신호들 FE로서 S 곡선을 검출하는데 실패하는 경우에 다음 처리로 진행하지 않고 폴링되는 것을 방지하기 위해 설정된다. 집속 탐색 타임아웃은 여기서는 40㎳로 설정된다.

제 2 단계(S12)에서는, 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되는지 아닌지를 판단한다. 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되었으면, 검출 에러가 발생되는지를 판단하며, 처리는 에러 처리를 실행하기 위해 단계(S13)로 진행한다. 제 2 단계(S12)에서 결정 결과가 NO이면, 즉, 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되지 않았으면, 처리가 제 4 단계(S14)로 진행한다.

제 4 단계(S14)에서, 집속 에러 신호들 FE는 신호 레벨이 제 1 문턱값 TH_-H 보다 큰지 아닌지를 판단하기 위해 A/D 포트를 통해 캡처링된다. 제 4 단계(S14)에서 결정의 결과가 NO이면, 즉, 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 1 문턱값 TH_-H 보다 작은 경우에, 집속 에러 타임아웃 타이머의 타임아웃 결정을 반복하기 위해 처리는 제 2 단계(S12)로 돌아간다. 제 4 단계(S14)에서 결정 결과가 YES이면, 즉, 접속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 1 문턱값 TH_-H 보다 크면, 처리는 제 5 단계(S15)로 돌아간다.

제 5 단계(S15)에서는, 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되는지 아닌지를 판단한다. 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되었으면, 검출 에러는 처리를 에러 처리를 실행하기 위해 제 3 단계(S13)로 진행하도록 판단된다. 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되지 않았으면, 처리는 제 6 단계(S16)로 진행한다.

제 6 단계(S16)에서, 집속 에러 신호들 FE는 신호 레벨이 제 2 문턱값 TH_-L 보다 작은지를 판단하기 위해 A/D 포트를 통해 캡처링된다. 제 6 단계(S16)에서 결정 결과가 NO이면, 즉, 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 2 문턱값 TH_-L 보다 크면, 집속 에러 타임아웃 타이머의 타임아웃 결정을 반복하기 위해 처리는 제 5 단계(S15)로 돌아간다. 제 6 단계(S16)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉, 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 2 문턱값 TH_-L 보다 작으면, 처리는 제 7 단계(S17)로 돌아간다.

상기 제 7 단계(S17)에서는, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리적 "L"에 있는지 아닌지를 판단한다. 이 단계(S17)에서의 판단 결과가 YES이면, 즉, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리적 "L"에 있으면, 디스크는 집속 에러 신호들 FE의 S 곡선이 디스크 판별 신호 DD_PI의 논리적 "H" 기간 동안 한 번만 검출되는 단일층 디스크인 것으로 판단된다. 따라서, 처리는 여러 회로들의 파라미터들을 설정하기 위해 제 8 단계(S18)로 이전한다. 단계(S17)에서의 판단 결과가 NO이면, 즉, 디스크 판별 신호 DD_PI가 논리적 "H"에 있으면, 처리는 제 9 단계(S19)로 진행한다.

제 9 단계(S19)에서, t는 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되었는지 아닌지를 판단한다. 타이머가 타임아웃되었으면, 검출 에러가 발생했는지를 판단하며, 에러 처리를 실행하기 위해 처리는 제 3 단계(S13)로 돌아간다. 단계(S19)에서 판단의 결과가 NO이면, 즉 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되지 않았으면, 처리는 제 10 단계(S20)로 진행한다.

제 10 단계(S20)에서, 집속 에러 신호들 FE가 그 신호 레벨이 제 1 문턱값 TH_-H 보다 큰지 아닌지를 판단하기 위해 A/D 포트를 통해 캡처링된다. 상기 제 10 단계(S20)에서 판단의 결과가 NO이면, 즉, 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 1 문턱값 TH_-H 보다 작으면, 처리는 집속 에러 타임아웃 타이머의 타임아웃 결정을 반복하기 위해 제 9 단계(S19)로 진행한다. 제 10 단계(S20)에서 판단의 결과가 YES이면, 즉, 집속 에러 신호들 FE가 제 1 문턱값 TH_-H 보다 크면, 처리는 제 11 단계(S21)로 진행한다.

제 11 단계(S21)에서는, 집속 에러 타임아웃 타이머가 타임아웃되었는지 아닌지를 판단하며, 타이머가 타임아웃된 경우에, 검출 에러가 발생한 것으로 판단되며, 따라서 에러 처리를 실행하기 위해 처리는 제 3 단계(S13)로 진행한다. 제 11 단계(S21)에서 결정의 결과가 NO이면, 즉, 타이머가 타임아웃되지 않았으면, 처리는 제 12 단계(S22)로 진행한다.

제 12 단계(S22)에서, 집속 에러 신호들 FE는 그 신호 레벨이 제 2 문턱값 TH_-L 보다 작은지 아닌지를 판단하기 위해 A/D 포트를 통해 캡처링된다. 단계(S22)에서 비교의 결과가 NO이면, 즉, 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 2 문턱값 TH_-L 보다 크면, 처리는 집속 에러 타임아웃 타이머의 타임아웃에 대한 결정을 반복하기 위해 제 11 단계(S21)로 돌아간다. 이 단계(S22)에서 결정의 결과가 YES이면, 즉 집속 에러 신호들 FE의 신호 레벨이 제 2 문턱값 TH_-L 보다 작으면, 디스크 D는 집속 에러 신호들 FE의 S 곡선이 도 24c에 도시된 바와 같이, 디스크 판별 신호 DD_PI의 논리 "H" 기간 동안 두번 검출되는 이중층 디스크인 것으로 판단한다. 따라서, 처리는 이중층 디스크와 연관된 여러 회로들에 대한 파라미터들을 설정하기 위해 제 13 단계(S23)로 이전한다.

제 1 및 제 2 문턱값들 TH_-H및 TH_-L은 다음과 같이 주어진다.

TH_-H = FE_-o +W

TH_-L = FE_-o - W

여기서 W는 검출 윈도우의 폭이고, FE_-o는 상기 단계(F203)에서 캡처링된 기준값이다.

따라서, 도 24d에 도시된 바와 같이, 시스템 제어기(30)의 A/D 입력 포트에 직접 입력하는 집속 에러 신호 FE에서 오프셋이 야기될 때에도 정확한 디스크 판별할 수 있기 위해 취소된다.

따라서, 본 발명의 광 디스크 디바이스로, 자동 전원 제어 수단의 페루프 이득은 집속이 광 디스크의 신호면에 적용될 때 광 검출기 수단의 검출 출력에 기초하여, 광 디스크의 반사율에 대응하는 이득으로 제어 수단에 의해 제어되며, 지적 전원의 레이저광 빔은 복수의 종류의 광 디스크들로 안정하게 조사될 수 있다. 따라서, 신호들은 광 검출기 수단에 의해 광 디스크로부터 안정하게 판독될 수 있으며, 따라서 보다 우수한 S/N 비를 가진 재생 RF 신호들을 제공한다.

집속 탐색을 위한 광축에 따른 집속 제어 수단에 의한 집속 탐색에 의해 대물렌즈가 이동할 때, 집속 제어 수단에 의해 생성된 집속 에러 신호들에 기초하여, 디스크 판별 수단에 의해 신호 기록층들의 서로 다른 수들로 복수의 종류의 광 디스크들을 판별함으로써, 그리고 판별 출력에 기초하여 제어 수단에 의한 디스크 타입에 부합하는 동작 모드를 설정함으로써, 복수의 종류의 광 디스크들이 확실히 재생될 수 있다.

대물렌즈를 통한 광 디스크의 신호면 상의 레이저광을 조사함으로써, 그리고 디스크의 신호면으로부터 레이저광의 반사광을 검출함으로써, 서로 다른 수들의 신호 기록층들을 가진 디스크 타입들은 검출 신호들로부터 발생된 집속 에러 신호에 기초하여 쉽게 판별될 수 있다.

트래킹 제어 수단의 동작 특성들이 디스크 판별 수단의 결정 출력에 기초하여 제어 수단에 의해 디스크 타입들에 응답하여 스위칭될 수 있기 때문에, 트래킹 제어는 서로 다른 반사율들을 가진 복수의 디스크 타입들로 쉽게 실행될 수 있다.

미러 신호 발생 수단의 동작 특성들이 디스크 판별 수단의 결정 출력에 기초하여 제어 수단에 의해 디스크 타입들에 응답하여 스위칭되기 때문에, 미러 신호들은 미러 신호 발생 수단에 의해 복수의 디스크 타입들에 대해 신뢰성 있게 발생될 수 있다.

트래킹 제어 수단의 검출 시스템이 디스크 판별 수단의 결정 출력에 기초하여 제어 수단에 의해 디스크 타입들에 응답하여 스위칭 설정됨으로써, 트래킹 제어는 서로 다른 반사율들을 가진 복수의 디스크 타입들로 신뢰성 있게 실행된다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명을 실현하는 광 디스크 디바이스에 관련된 광 디스크의 구조를 도시한 도면.

도 2는 광 디스크 디바이스의 기계적 데크(deck)를 도시한 사시도.

도 3은 광 디스크 디바이스의 구조를 도시한 블록도.

도 4는 광 디스크 디바이스의 8 - 세그먼트 광 검출기를 도시한 계획도.

도 5는 광 디스크 디바이스에서 트래킹 블록의 구조를 도시한 블록도.

도 6a 및 도 6b는 광 디스크 디바이스에 관련된 DVD-RW 디스크의 물리적 구조를 도시한 도면.

도 7은 트래킹 블록 내의 제3 트래킹 에러 신호 발생 블록의 구조를 도시한 블록도.

도 8은 트래킹 블록 내의 제 3 트래킹 에러 신호 발생 블록으로 DPD 필터의 구조를 도시한 회로도.

도 9는 DPD 필터의 주파수 응답을 도시한 그래프.

도 10은 광 디스크 디바이스에서의 미러 블록(mirror block)의 구조를 도시한 블록도.

도 11a 내지 도 11d는 미러 블록의 동작을 도시한 파형도.

도 12는 광 디스크 디바이스에서의 판별 신호 발생 블록의 구조를 도시한 블록도.

도 13은 광 디스크 디바이스에서의 APC 회로 구조를 도시한 회로도.

도 14는 APC 회로의 이득 특성들을 도시한 그래프.

도 15a 내지 도 15d는 광 디스크 디바이스에서의 디스크 판별의 동작 원리를 설명하는 CD와 대물렌즈간의 관련 위치를 도시한 도면.

도 16a 내지 도 16d는 디스크 판별의 동작 원리를 설명하는 DVD와 대물렌즈 사이의 관련 위치를 도시한 도면.

도 17a 내지 도 17e는 디스크 판별의 동작 원리를 설명하는 여러 신호들의 파형을 도시한 도면.

도 18은 디스크 판별의 동작을 도시한 흐름도.

도 19a 내지 도 19e는 단일층 디스크용 디스크 판별 신호를 도시한 파형도.

도 20a 내지 도 20e는 이중층 디스크용 디스크 판별 신호를 도시한 파형도.

도 21은 광 디스크 디바이스에서의 시스템 제어기에 의해 단일충 디스크와 이중층 디스크를 판별하는 동작들의 시퀀스를 도시한 흐름도.

도 22는 광 디스크 디바이스에서의 시스템 제어기에 의해 디스크 타입들을 판별하는 동작의 또 다른 예를 도시한 흐름도.

도 23은 시스템 제어기에 의해 디스크 타입을 판별하는 동작들의 예로 단일층 디스크와 이중층 디스크를 판별하는 동작들의 시퀀스를 도시한 흐름도.

도 24a 내지 도 24d는 단일층 디스크와 이중충 디스크를 판별하는 동작들의 시퀀스로 디스크 판별 신호를 도시한 파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

6 : 스핀들 모터 25 : 2진 변환 회로

30 : 시스템 제어기 31 : 서보 처리기

Claims

광 디스크 디바이스에 있어서,

광 디스크의 신호면 상에 대물렌즈를 통해 조사된 레이저광 빔을 방사하는 레이저광원,

상기 레이저광원으로부터 방사되어 상기 광 디스크의 신호면으로부터 반사된 반사광을 검출하는 복귀 광 검출 수단(return light detection means),

상기 복귀 광 검출 수단의 검출 출력에 기초하여 상기 광 디스크의 타입을 판별하는 디스크 판별 수단(disc discriminating means),

상기 복귀 광 검출 수단의 검출 출력에 기초하여 서로 다른 검출 시스템들의 복수의 서로 다른 타입들의 트래킹 에러 신호들을 검출하는 수단,

상기 트래킹 에러 신호들에 응답하여 상기 광 디스크의 반경을 따라 대물렌즈를 변위시켜 상기 광 디스크의 신호면에 집속된 상기 레이저광의 레이저 스폿을 트래킹 제어하기 위한 트래킹 수단(tracking means), 및

상기 광 디스크들의 타입들에 응답하는 상기 복수 타입들의 트래킹 에러 신호들 중 하나를 선택하기 위해 상기 디스크 판별 수단에 의한 판별 출력에 기초하여 상기 검출 시스템을 스위칭하는 제어 수단을 포함하는 광 디스크 디바이스.
제 1 항에 있어서,

상기 디스크 판별 수단은 상기 복귀 광 검출 수단에 의해 검출된 상기 반사광의 광 볼륨에 대응하는 상기 검출 신호의 신호 레벨로부터 상기 광 디스크의 반사율을 알아내고 상기 광 디스크의 반사율에 기초하여 상기 광 디스크들의 타입들을 판별하는, 광 디스크 디바이스.
제 1 항에 있어서,

상기 광축을 따라 상기 대물렌즈를 변위시키기 위해 집속 탐색 신호들을 출력하는 집속 제어 수단(focussing controlling means)을 더 포함하며, 상기 디스크 판별 수단은 상기 집속 제어 수단이 상기 집속 탐색 신호들을 출력하는 시간 기간 동안 상기 복귀 광 검출 수단의 출력 타이밍에 기초하여 상기 디스크 타입을 판별하는, 광 디스크 디바이스.
제 1 항에 있어서,

상기 복귀 광 검출 수단은 제 1, 제 2, 제 3 트래킹 에러 신호들을 발생시키기 위해 광 검출기로부터의 검출 신호들 A, B, C, D, E, F, G 및 H에서 선택된 복수의 검출 신호들에 대한 미리 설정된 계산들을 실행하는 제 1, 제 2, 제 3 에러 신호 발생 수단과, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 트래킹 에러 신호들 중 하나를 선택하는 선택 수단을 포함하는, 광 디스크 디바이스.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 에러 신호 발생 수단은 3 스폿 시스템에 의해 상기 제 1 트래킹 에러 신호를 발생시키며, 상기 제 2 에러 신호 발생 수단은 DPP 시스템에 의해 상기 제 2 트래킹 에러 신호를 발생시키고, 상기 제 3 에러 신호 발생 수단은 DPD 시스템에 의해 상기 제 3 트래킹 에러 신호를 발생시키는, 광 디스크 디바이스.
제 4 항에 있어서,

상기 제 3 에러 신호 발생 수단은, 상기 광 검출기의 중간 부분에 배열된 4 개의 제 4 검출기들로부터 상기 검출 신호들 A, B, C 및 D 사이의 상대적 위상차에 기초하여 제 3 트래킹 에러 신호를 발생시키며, 상기 제 3 트래킹 에러 신호가 상기 광 디스크의 타입에 연관된 주파수 특성들을 가지도록 상기 제어 수단에 의해 제어되는 필터 수단을 포함하는, 광 디스크 디바이스.
제 4 항에 있어서,

상기 제 3 에러 신호 발생 수단은 상기 광 검출기로부터의 검출 신호들 A 내지 D를 2진값 신호들로 변환하는 수단, 및 상기 검출 신호들 A 및 B의 2진값 버전들과 상기 검출 신호들 C 및 D의 2진값 버전들을 위상 비교하는 수단을 포함하며, 상기 2 진 변환 수단은 서로 다른 통과 대역들을 갖는 제 1 및 제 2 필터들, 및 이들 필터들 중 미리 설정된 하나를 선택하는 스위치를 포함하는, 광 디스크 디바이스.
제 7 항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 디스크 판별 수단에 의한 판별 출력에 기초하여 상기 스위치를 스위칭 제어하는, 광 디스크 디바이스.
제 4 항에 있어서,

상기 판별 수단은 상기 광 디스크의 면과 연관하여 출력된 검출 펄스와 상기 광 디스크의 신호면과 연관하여 출력된 검출 펄스 사이에서 상기 대물렌즈의 집속 탐색 동안에 경과된 시간을 측정하며, 상기 판별 수단은 상기 광 디스크의 타입을 판별하기 위해 상기 경과된 시간을 미리 설정된 기준값과 비교하며,

상기 제어 수단은, 상기 측정된 시간이 상기 미리 설정된 기준값보다 크다면, 상기 제 1 트래킹 에러 신호가 선택되도록 상기 선택 수단을 제어하고, 상기 측정된 시간이 상기 미리 설정된 기준값보다 작다면, 상기 제 2 또는 제 3 트래킹 에러 신호가 상기 광 디스크의 반사율에 기초하여 선택되도록 상기 선택 수단을 제어하는, 광 디스크 디바이스.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 에러 신호 발생 수단은 상기 제 1 트래킹 에러 신호 SP를 발생시키기 위해 상기 검출 신호 E, F, G 및 H에 대해

3SP = (E + F) - (G + H)

의 계산들을 실행하며,

상기 제 2 트래킹 에러 신호 발생 수단은 상기 제 2 트래킹 에러 신호 DPP를 발생시키기 위해 상기 검출 신호들 A 내지 H에 대해

DPP=((A + D) - (B + C)) - ((F + H) - (E + G))

의 계산들을 실행하는, 광 디스크 디바이스.