KR20000064539A - Recording and reading device for optical media - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 매체용 기록 및 독출 장치에 관한 것이다. 광 매체는 가동 광학 헤드(14)의 도움으로 기록 및 독출 된다. 서치작동 동안 트랙 카운터는 광학 헤드의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 제 2 위치 지시기(18, 20, 21)는 트랙 카운터의 위치 정보가 불가능한 경우에 광학 헤드의 횡 이동의 속도를 제한 하기 위해 광학 헤드에 부착된다.The present invention relates to a recording and reading apparatus for an optical medium. The optical medium is recorded and read out with the aid of the movable optical head 14. During the search operation the track counter is used to determine the position of the optical head. The second position indicators 18, 20, 21 are attached to the optical head to limit the speed of lateral movement of the optical head in the case where position information of the track counter is not possible.
Description
상기 형식의 장치는 CD-ROM, 비디오 디스크 또는 오디오 디스크와 같은 광학 정보 케리어상에 기록 또는 독출 하기위해 통상 사용되는 것으로 공지된다. 끝으로, 레이저 빔은 트랙을 추적하기 위해 통상 사용된다. 통상적으로, 동일 레이저 빔은 상기 동일 트랙으로부터 정보를 기록하기 위해 사용된다. 이전의 정보는 CD-ROM 트랙에서 기록 또는 독출 가능하며, 광학 헤드는 관련되는 트랙에 대해 이동 되어 진다. 종래의 서치 방법은 광학 헤드가 소정의 제로 트랙으로부터 출발하여 통과한 주행 트랙을 카운트 하기위한 것이며 광학 헤드가 방사상 방향으로 트랙을 이동 한다. 그러므로, 광학 헤드의 위치는 방사상 방향으로 결정된다.Devices of this type are known to be commonly used for recording or reading on optical information carriers such as CD-ROMs, video discs or audio discs. Finally, laser beams are commonly used to track tracks. Typically, the same laser beam is used to record information from the same track. Previous information can be recorded or read from CD-ROM tracks, and the optical head is moved to the associated track. The conventional search method is for counting the running track through which the optical head starts from a predetermined zero track and the optical head moves the track in the radial direction. Therefore, the position of the optical head is determined in the radial direction.
본 발명은 디스크 형상 매체의 트랙에 제공되는 기록 또는 독출용 장치에 관한 것으로, 디스크 형상 매체상에 광빔을 투사하기위한 광학 헤드와, 광빔을 현재 트랙으로부터 목표 트랙까지 트랙을 가로질러 향하게 하기위한 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for recording or reading provided on a track of a disc shaped medium, comprising: an optical head for projecting a light beam onto a disc shaped medium, and a control for directing the light beam across the track from the current track to the target track; A means is provided.
본 발명에 따른 장치를 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명 한다.The apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the following drawings.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 실시예의 기구를 도시하는 평면도.1 is a plan view showing the mechanism of an embodiment of a device according to the invention.
도 2a는 도 1의 A-A 단면을 개략적으로 도시하는 단면도.FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing the A-A cross section of FIG. 1. FIG.
도 2b는 도 1의 B-B 단면을 개략적으로 도시하는 단면도.FIG. 2B is a sectional view schematically showing the cross-section B-B in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 실시예에 선회암이 조합되는 것을 도시하는 사시도.3 is a perspective view illustrating the combination of swivel rock in an embodiment of the device according to the invention.
본 발명에 따른 장치의 목적은 위치 센서의 비작동의 경우에 광학 헤드의 위치를 결정하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 장치의 제 2 목적은 트랙의 서치 작용동안 광학 헤드의 이동을 제한 하기 위한 것이다.The object of the device according to the invention is to determine the position of the optical head in case of non-operation of the position sensor. A second object of the device according to the invention is to limit the movement of the optical head during the search action of the track.
본 발명에 따른 장치는 트랙의 방사상 방향으로 광학 헤드의 위치를 결정하기 위한 제 1 및 제 2 위치 검출 수단을 제공하는 것을 특징으로 한다.The apparatus according to the invention is characterized in that it provides first and second position detection means for determining the position of the optical head in the radial direction of the track.
제 1 위치 검출수단은 트랙 카운터를 구비한다. 유리한 실시예는 제 1 위치 검출 수단이 헤드를 통과하는 주행 트랙을 근거하여 광학 헤드의 방사상 위치를 결정하기 위해 설계된다.The first position detecting means has a track counter. An advantageous embodiment is designed for the first position detecting means to determine the radial position of the optical head based on the running track through the head.
본 발명의 유리한 실시예에서는, 제 2 위치 검출수단은 이들이 트랙과 독립적으로 작용하는, 예를들면 제 1 부재에 의해, 즉 헤드에 대한 위치 검출기 및 제 2 부재 부착에 의해, 즉 하우징에 대해 또는 역으로 위치 지시기의 기록 부재로 설계된다.In an advantageous embodiment of the invention, the second position detection means are provided by means of which they act independently of the track, for example by means of the first member, ie by attachment of the position detector and the second member to the head, ie with respect to the housing or Conversely, it is designed as a recording member of the position indicator.
제 1 부재는 등거리 라인으로 제공되는 엔코더로서 설계되는 룰러를 구비하며 제 2 부재는 룰러에의해 반사되거나 또는 전송되는 광을 수용하기위한 검출부재 및 룰러를 조명하기위한 부재를 조합하는 시스템을 구비한다.The first member has a ruler designed as an encoder provided in equidistant lines and the second member has a system combining a detection member for receiving light reflected or transmitted by the ruler and a member for illuminating the ruler. .
제 2 유리한 실시예에서, 제 2 위치 검출수단의 정확도는 실제적으로 낮은 가격으로 가능한 제 1 위치 검출 수단과 다르지 않다. 제 2 위치 검출 수단은 제 1 위치 검출 수단이 가능하지 않은것으로부터 정보의 경우에 기록 및 독출 헤드의 이동을 제한하기 위해 사용될수 있다. 제 2 위치 검출수단은 제 1 위치 검출 수단보다 10 내지 100 계수 만큼 덜 정확한 것이 바람직하다.In a second advantageous embodiment, the accuracy of the second position detection means is no different from the first position detection means possible at a practically low price. The second position detecting means can be used to limit the movement of the recording and reading head in the case of information from which the first position detecting means is not possible. Preferably, the second position detecting means is less accurate by 10 to 100 coefficients than the first position detecting means.
특히 기록 헤드가 스핀들 모터의 수단 대신에 보이스 코일 모터에의한 운동으로 선정된다면, 이는 기록 헤드의 운동을 제어하는 것이 필요하다. 보이스 코일 모터는 기록 헤드를 스핀들 모터보다 빠르게 움직일수 있다. 그러나, 기록 헤드의 위치는 폐루프로 통상 제어되며, 여기에서 트래킹 에러신호 즉 측정된 위치 및 소정 위치간에 차이는 위치 조정기가 적용된다. 위치 조정기는 손상이 발생할수 있는 결과로서 기록 헤드가 정지부를 때리는 원인이 되는 보이스 코일 모터에 대해 극히 큰 신호에 적용될수 있다.In particular, if the recording head is selected for motion by the voice coil motor instead of the means of the spindle motor, it is necessary to control the motion of the recording head. The voice coil motor can move the recording head faster than the spindle motor. However, the position of the recording head is normally controlled by a closed loop, where a tracking error signal, i.e. a difference between the measured position and the predetermined position, is applied to the position adjuster. The position adjuster can be applied to an extremely large signal for the voice coil motor which causes the recording head to hit the stop as a result of which damage may occur.
이를 방지하기 위해, 유리한 실시예는 제 2 위치 검출 수단으로부터 정보를 근거로하여 광학 헤드의 이동을 제한 하는 광학 헤드를 위해 보호 장치를 제공하는 것을 특징으로한다.To prevent this, an advantageous embodiment is characterized by providing a protective device for the optical head which limits the movement of the optical head on the basis of the information from the second position detection means.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예를 도시한다. 실시예에서, 장치가 구비하는 베이스판 (1,또는 프레임)은 바람직하게는 알루미늄 합금으로 제조되며 장치의 여러 부품이 장착된다. 트랙에 제공되는 광디스크(2)는 구동모터(3, 스핀들 모터)상에 위치된다. 베어링(5 및 6)에의해 광학 헤드(4)는 한쌍의 슬라이드 레일(7 및 8)을 따라 광학 디스크의 방사상 방향으로 이동하며 보이스 코일(9 및 10) 그리고 자기 물질의 폐쇄 스태이터(11, 12, closed stator)로 구성된 2 개의 슬라이드 모터에의해 광학 헤드가 구동된다. 베이스판(1)에 접속되는 레이저는 렌즈(14)를 통해 광 디스크(2)상에 광빔을 투사하며, 프리즘 또는 거울의 수단에 의해 광학 헤드(4)에 대해 광빔(13)을 전송한다.1 shows a preferred embodiment of the device according to the invention. In the embodiment, the base plate (or frame) with which the apparatus is provided is preferably made of aluminum alloy and is equipped with various parts of the apparatus. The optical disc 2 provided in the track is located on the drive motor 3 (spindle motor). By means of bearings 5 and 6 the optical head 4 moves along the pair of slide rails 7 and 8 in the radial direction of the optical disc and the voice coils 9 and 10 and the closed stator 11 of the magnetic material, The optical head is driven by two slide motors consisting of 12, closed stators. The laser connected to the base plate 1 projects the light beam on the optical disc 2 through the lens 14, and transmits the light beam 13 to the optical head 4 by means of a prism or mirror.
렌즈(14)는 슬라이드 모터에 대해 연결되는 소형 프레임(15)에 매달린다. 방사상의 미세 위치 결정 모터에의해, 예를들면 소형 보이스 코일 모터는 렌즈에 대해 연결되며, 상기 렌즈(14)는 방사상 방향으로 작동되는 미세 위치결정 모터에의해 방사상방향으로 제한된 거리를 초과하는 소형 프레임(15)에 대해 이동할수 있으며, 예를들면 보이스 코일 모터는 렌즈의 미세 위치 결정을 위해 렌즈(14)에 연결된다. 제한된 거리는 광 디스크의 한 다스(a dozen)의 트랙을 위한 여러개의 순서를 정한다. 소형 프레임(15)에 대한 렌즈(14)의 위치는 광 전송기(16, optical transmitter) 및 수신기(17, optical reciver)에의해 검출된다. 상기 수신기(17)는 소형 프레임(15)에 대한 방사상 방향 안으로 소정 범위를 통과하는 렌즈(14)를 검출한다. 이 경우에는, 소형 프레임이 광 디스크 안의 트랙을 분실하지 않고 소정 프레임내의 소정 위치를 렌즈가 다시 찾는 것이 가능하도록 방사상 방향으로 슬라이드 모터에 의해 이동된다.The lens 14 hangs on a small frame 15 which is connected to the slide motor. By means of a radial fine positioning motor, for example a small voice coil motor is connected to the lens, the lens 14 is exceeded in a radially limited distance by a fine positioning motor which is operated in a radial direction. Moveable relative to (15), for example a voice coil motor connected to the lens 14 for fine positioning of the lens. The limited distance defines several orders for a dozen tracks of the optical disc. The position of the lens 14 relative to the small frame 15 is detected by the optical transmitter 16 and the receiver 17. The receiver 17 detects the lens 14 passing a predetermined range in a radial direction with respect to the small frame 15. In this case, the small frame is moved by the slide motor in the radial direction so that the lens can find the predetermined position in the predetermined frame again without losing tracks in the optical disc.
이는 초점 모터(focusing motor)로 또한 가능하며, 예를 들면, 광 디스크상에 레이저 빔의 초점을 맞추기 위해 광 디스크(2)의 방향으로 렌즈(14)를 이동하기 위해, 렌즈에 대해 연결된 소형 보이스 코일 모터로서 설계된다. 광 디스크에의해 반사된 레이저 광은 베이스 판에 대해 연결된 광 검출기로 광 디스크를 통해 재차 반사된다.This is also possible with a focusing motor, for example a small voice connected to the lens for moving the lens 14 in the direction of the optical disk 2 to focus the laser beam on the optical disk. It is designed as a coil motor. The laser light reflected by the optical disk is reflected back through the optical disk to a photo detector connected to the base plate.
광 검출기에의한 신호 출력은 광 디스크 트랙내에 포함된 신호 정보를 구성하는 트래킹 에러 신호, 초점 에러 신호 및 신호들로 분리 시킨다. 트래킹 에러 신호는 제 1 제어 유닛(도시 안됨)을 통해 렌즈에 대해 연결된 방사상 방향으로 작용하는 미세 위치 결정 모터에 적용되며 초점 에러 신호는 제 2 제어 유닛(도시 안됨)을 통해 초점 모터로 적용된다. 상기 슬라이드 모터(9, 10)는 제 3 제어 유닛에의해 제어 된다.The signal output by the optical detector separates the tracking error signal, the focus error signal and the signals constituting the signal information contained in the optical disc track. The tracking error signal is applied to the fine positioning motor acting in the radial direction connected to the lens via the first control unit (not shown) and the focus error signal is applied to the focus motor via the second control unit (not shown). The slide motors 9 and 10 are controlled by a third control unit.
도 2a는 도 1의 단면 A-A를 개략적으로 도시하는 단면도 이다. 도 2b는 도 1의 단면 B-B 를 개략적으로 도시하는 단면도. 도 2a 및 2b는 룰러(18, ruler)가 한 개의 슬라이드 모터(9)에 연결되는 것을 도시한다. 상기 룰러는 광 전송하는 다수의 등거리 슬롯(19, equidistant slot)을 구비한다. 룰러는 광원(20) 및 검출기(21)의 도움으로 기록한다. 운동 방향은 공지된 방식으로 제 1 광원 및 검출기 다음으로 검출기에 대응하는 제 2 광원(도시 안됨)을 위치 시키는 것에의해 얻어질수 있다. 양 광원간에 광 디스크(2)에 대한 방사상 거리는 두 개의 슬롯간에 거리의 4 분의 1과 동등하다. 이동 방향은 종래 기술에 공지된 방식으로 신호를 조합하는 것에의해 검출될수 있다.FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of section A-A of FIG. 1. FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the cross section B-B in FIG. 1. FIG. 2a and 2b show that a ruler 18 is connected to one slide motor 9. The ruler has a plurality of equidistant slots 19 for optical transmission. The ruler records with the aid of the light source 20 and the detector 21. The direction of movement can be obtained by positioning a second light source (not shown) corresponding to the detector next to the first light source and the detector in a known manner. The radial distance to the optical disc 2 between both light sources is equal to one quarter of the distance between the two slots. The direction of movement can be detected by combining the signals in a manner known in the art.
2개 이상의 작동 모드가 본 발명에 따른 장치에서 분류 될 수 있다. 제 1 작동모드에서 트랙이 추적되고 기록된다. 제 2 작동 모드에서는 한개의 트랙이 찾아진다. 한 개의 트랙 찾기는 가능하면 짧은 시간이 소비되야 하며, 디스크 표면위로 정보가 분배되어지는 컴퓨터 적용에서는 특히 중요하다. 트랙 찾기 공정동안, 광학 헤드는 트랙을 가로질러 이동하며, 트랙은 지속적으로 카운트된다. 기초 트랙 및 목표 트랙간의 거리는 카운트된 다수 트랙과 항상 비교 될 수 있으므로서 알수 있다.Two or more modes of operation can be classified in the device according to the invention. In the first mode of operation the track is tracked and recorded. In the second mode of operation one track is found. Searching for a track should be as short as possible and especially important in computer applications where information is distributed over the disk surface. During the track finder process, the optical head moves across the track and the track is continuously counted. The distance between the base track and the target track can be known as it can always be compared to the counted multiple tracks.
실시예에서 룰러는 트랙 카운터로서 동일한 정밀 위치 정보를 제공 할수 있으며, 룰러에의해 공급되는 정보는 트랙 카운터가 예를 들면 디스크에 대해 국부 손상의 결과로서 비작동이 행해지는 경우 사용된다.In an embodiment the ruler can provide the same precise position information as the track counter, and the information supplied by the ruler is used when the track counter is deactivated, for example as a result of local damage to the disc.
유리한 실시예를 제외하면, 룰러가 제공하는 위치 정보는 값싸게 인식 가능하도록 10 내지 100 계수 만큼 덜 정밀하다. 2개의 슬롯간에 거리는 디스크의 트랙의 10 내지 100 정도 이다. 장치의 서치 모드에서는, 카운트된 트랙을 기초로 슬라이드 모터가 제어된다. 동시에. 횡 이동의 슬라이드 속도는 룰러가 제공하는 위치 정보를 기초로 마이크로 프로세서에서 경신되어진다. 횡 이동 속도가 소정의 허용값을 초과하면, 보호 장치는 횡 이동의 속도 한정을 위해 작동된다. 슬라이드 모터는 룰러에서 공급된 정보를 기초로 트랙의 카운트가 정확한 위치 정보를 재차 제공하는 것이 확인 될 때까지 지속적으로 제어된다. 이 경우, 슬라이드 모터는 트랙 카운터에 기초하여 재차 구동된다.Except for the advantageous embodiment, the positional information provided by the ruler is less precise by 10 to 100 coefficients to make it cheaper to recognize. The distance between the two slots is on the order of 10 to 100 of the tracks of the disc. In the search mode of the device, the slide motor is controlled based on the counted tracks. At the same time. The slide speed of the lateral movement is updated in the microprocessor based on the positional information provided by the ruler. If the lateral movement speed exceeds a predetermined allowable value, the protection device is activated for limiting the speed of the lateral movement. The slide motor is continuously controlled based on the information supplied by the ruler until the count of the track is confirmed to provide accurate position information again. In this case, the slide motor is driven again based on the track counter.
신속한 목표 트랙 서치 방식은 가급적 격렬하게 광학 헤드를 제 1 로 가속 시키는 것으로 그다음에 광학 헤드를 가급적 결렬하게 감속 시키는 것으로 얻을수 있으며 상기와 같은 광학 헤드는 실제로 목표 트랙에서 정지를 초래한다. 이와같이 하는 것에서는, 그러나, 평가는 슬라이드 모터내의 온도의 상승과 동시에 발생하는 열의 발생을 고려한다. 제 2 고찰은 주위 온도 이다. 장치의 유리한 실시예에서, 온도 센서는 장치를 수용하는 하우징내에 장착된다. 도 1에서 상기 센서는 부호 26에의해 표시된다. 슬라이드 모터는 소정 제어 전류에서 슬라이드 모터내의 열 발생을 상술하는 데이터로 설계된다. 상기 설계 데이터 및 주위 온도를 기초로 하여, 초대 허용가능 제어 전류 또는 최대 허용가능 주기동안 소정 제어 전류는 주어진 어떠한 순간에서도 마이크로 프로세서에서 계산되어 슬라이드 모터에 적용된다. 그러므로, 제어 전류 또는 제어 주기의 결과로서, 광학 헤드의 운동은 상기 값에서 제한될수 있다. 특히 장치가 더운 환경에 위치 된다면 상기 실시예는 슬라이드 모터내에서 단선의 위험없이 서치 속도를 지속적으로 최대화 시키는데 유용한 용도로서 사용된다.The fast target track search method is obtained by accelerating the optical head first as violently as possible and then decelerating the optical head as violently as possible and such an optical head actually causes a stop on the target track. In doing so, however, the evaluation takes into account the generation of heat that occurs simultaneously with the rise of the temperature in the slide motor. The second consideration is ambient temperature. In an advantageous embodiment of the device, the temperature sensor is mounted in a housing containing the device. In FIG. 1 the sensor is indicated by 26. The slide motor is designed with data detailing heat generation in the slide motor at a predetermined control current. Based on the design data and the ambient temperature, the predetermined allowable control current or the predetermined control current during the maximum allowable period is calculated in the microprocessor at any given moment and applied to the slide motor. Therefore, as a result of the control current or the control period, the movement of the optical head can be limited in this value. In particular, if the device is placed in a hot environment, this embodiment is used as a useful use to continuously maximize the search speed without risk of disconnection in the slide motor.
도 3은 광학 헤드(23)의 이동을 위한 선회 암(22)이 조합된 실시예를 도시한다. 선회 암은 한쪽에는 광학 헤드가 연결되며 다른 쪽에는 룰러(24)가 연결되므로, 광학 헤드의 위치를 가능하게하는 방사상 방향으로 결정된다. 선회 암은 코일 및 마그네트(도시 안됨)에의해 종래 기술로 공지된 방식으로 축의 회전을 가능하게 구동 된다. 표준 작동 모드에서, 광학 헤드의 위치는 디스크 상의 트랙을 카운트에의해 재차 결정한다. 룰러로 제공 되는 정보는 광학 헤드의 이동을 제한하기 위해 공급된다.3 shows an embodiment in which the swing arm 22 for the movement of the optical head 23 is combined. The swing arm is determined in a radial direction which enables the position of the optical head since the optical head is connected to one side and the ruler 24 is connected to the other side. The swing arm is driven to enable rotation of the shaft in a manner known in the art by coils and magnets (not shown). In the standard mode of operation, the position of the optical head is again determined by counting the tracks on the disc. Information provided to the ruler is supplied to limit the movement of the optical head.
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