KR20050032519A

KR20050032519A - 광학식 판독 장치, 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리장치 및 정보 재생 방법

Info

Publication number: KR20050032519A
Application number: KR1020047006664A
Authority: KR
Inventors: 신이찌로 이이무라
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-04-07
Also published as: US20050007638A1; EP1431968A4; EP1431968A1; CN1324588C; TWI227871B; JP2004095103A; WO2004023465A1; TW200412575A; US7483181B2; CN1592931A

Abstract

광학식 기록 매체에 있어서 안내 홈의 워블로서 기록되어 있는 어드레스 정보의 재생을 확실하고 용이하게 행할 수 있는 광학식 판독 장치이다. 광학식 기록 매체로부터의 복귀광을 검출하기 위한 수광 소자(20)가, 복수개의 분할선(22)(23)(24)에 의해 구분된 검출 영역(21A∼D)을 갖는다. 수광 소자(20)의 수광면(21)에서의 복귀광 스폿 S의 위치에 따라, 검출 기준이 되는 분할선의 위치를 변경하고, 해당 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역에 따른 수광 신호의 차를 구하여 푸시풀 신호(PP1∼3)를 얻는 것에 의해, 동상 성분을 제거할 수 있다.

Description

광학식 판독 장치, 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치 및 정보 재생 방법{OPTICAL READ DEVICE, INFORMATION PROCESSING DEVICE USING OPTICAL RECORDING MEDIUM, AND INFORMATION REPRODUCTION METHOD}

본 발명은, 광학식 기록 매체를 이용한 장치에 있어서, 푸시풀법에 따른 문제(분할형 수광 소자의 중심과 복귀광 스폿의 중심이 일치하지 않는 경우에 발생하는 DC 오프셋)를 해결하기 위해, 복수개의 분할선에 의해 세분화된 수광면을 갖는 분할형 수광 소자를 이용함과 함께, 해당 수광면 위에서의 광 스폿의 위치에 따라 분할선의 위치를 변경함으로써 푸시풀 신호 생성 시의 동상 성분 제거 및 해당 푸시풀 신호에 매립된 어드레스 정보의 검출을 양호하게 행하기 위한 기술에 관한 것이다.

CD(Compact Disk)나 DVD(Digital Versatile Disk) 등의 광학식 기록 매체를 이용한 기록 재생 장치가 알려져 있고, 예를 들면 정보의 기입이 가능한 CD-R/RW나 DVD+RW, DVR 등의 광 디스크에서는 안내 홈을 사행시키는 것(워블링)에 의해, 어드레스 정보가 디스크에 기록되어 있다(즉, 어드레스 신호에 기인하는 광 변조에 의해 기록되는 어드레스 정보가 그루브의 워블로서 매립되어 있음).

도 9는 디스크 상에서의 워블링의 모습을 개념적으로 도시한 것으로, 파동 형상의 랜드(Land)와 그루브(Groove)가 디스크 반경 방향에서 교대로 배치된 구성을 구비하고 있다.

또한, DVD-R/RW에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 랜드 프리 피트(LPP)가 어드레스 정보를 나타내고 있다.

어느 포맷에서도 안내 홈의 워블링이 행해지고 있으며, 워블 검출에 의한 정보는, 예를 들면 디스크의 회전 서보(CLV 서보) 제어나, 기록 클럭의 PLL(위상 동기 루프) 동기 인입, 속도 성분 검출 등에 이용된다.

어드레스 정보를 추출하기 위해서는, 워블 검출에 있어서 푸시풀(PP) 신호가 이용되고 있다.

여기서, 「푸시풀 신호」란, 분할형 검출기에 의해 검출되는 광량 차 신호(소위 래디얼 푸시풀 신호)이다. 즉, 도 11에 도시한 바와 같이, 광 디스크에 조사된 광이 해당 디스크의 기록층에서 반사되고, 그 복귀광의 스폿 S가 2분할형 검출기 PD에 의해 수광된다. 검출기 PD는, 그 중앙에 그어진 1개의 분할선 a로 2분되어 있고, 그 한쪽의 수광부(A 부)에 의한 수광 신호와, 다른 쪽의 수광부(B 부)에 의한 수광 신호의 차가, 감산부 b에 의해 산출됨으로써 신호 중 RF(Radio Frequency) 성분이 제거되어(동상 성분의 제거), 푸시풀 신호가 얻어진다.

또한, 어드레스 정보를 포함하는 신호(어드레스 신호)의 검출에 대해서는, 디스크에의 데이터 기록 전과 비하여 데이터 기록 후가 더 어렵게 되지만, 이것은 피트(기록 마크)에 의한 외란의 영향을 받기 때문이다.

그런데, 종래의 구성에서는, 푸시풀 신호에 기인하는 어드레스 검출에 관하여 하기에 기재하는 문제를 예로 들 수 있다(도 12A 내지 도 12C 참조).

상기한 동상 성분 제거에 대해서는, 복귀광의 스폿 S가 2분할형 검출기 PD의 정중앙에 위치하는 것이 전제가 된다(도 12B 참조). 따라서, 광 스폿이 2분할형 검출기의 중앙으로부터 편측으로 어긋난 위치에 오는 경우, 예를 들면 도 12A와 같이 스폿 S가 검출기의 B 부측에 가까운 곳에 위치하거나, 혹은 도 12C와 같이 스폿 S가 검출기의 A 부측에 가까운 곳에 위치하는 경우에는, 동상 성분의 제거가 불충분하게 된다.

편심 등에 수반하는 대물 렌즈의 이동에 의해, 2분할형 검출기 상에서의 광 스폿에 위치적인 편향이 발생하면, 각각의 수광량에 따른 신호의 밸런스가 무너지기 때문에, 신호 중 RF 성분을 충분히 제거할 수 없게 된다. 그 결과, 기록 후의 어드레스 정보를 취득하는 것이 곤란하게 되거나, 혹은 검출을 위한 회로 구성이 복잡하게 되는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 광학식 기록 매체에 기록되어 있는 정보(어드레스 정보를 포함함)의 재생을 확실하고 용이하게 행하는 것을 과제로 한다.

<발명의 개시>

본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 광학식 기록 매체로부터의 복귀광의 검출 수단을 구성하는 수광 소자가, 복수개의 평행한 분할선에 의해 구분된 검출 영역을 구비하고 있으며, 수광 소자의 수광면에서의 복귀광의 스폿의 위치에 따라, 검출 기준을 변경한다. 즉, 검출 기준이 되는 분할선의 위치를, 스폿 위치의 편향에 따라 변경하고, 해당 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역에 따른 수광 신호의 차를 구하여 푸시풀 신호를 얻도록 한 것이다.

따라서, 본 발명에 따르면, 분할형 수광 소자 상에서의 복귀광 스폿에 위치적인 편향이 발생한 경우에도, 해당 광 스폿의 위치에 따라 분할선의 위치를 변경하는 것에 의해, 분할선에 의해 구분되는 검출 영역에 따라 2개의 수광 신호의 차를 구하여, 동상 성분을 제거할 수 있다.

도 1은 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치의 구성예를 도시하는 블록도.

도 2는 광학식 판독 장치의 구성예를 도시하는 도면.

도 3A 내지 도 3C는 도 4A 내지 도 4C와 함께 본 발명에 따른 검출 원리의 설명도로서, 도 3A 내지 도 3C는 수광면 위에서의 광 스폿 위치와 분할선의 관계를 도시하는 도면.

도 4A 내지 도 4C는 분할선 위치의 변경에 따른 푸시풀 신호의 연산 처리에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 5는 분할선 결정을 위한 검출 처리에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 6은 수광면 위에서의 광 스폿 위치를 3 단계에 걸쳐 검출하는 경우의 설명도.

도 7은 광 스폿 위치의 검출에 이용하는 기준값의 설정에 대하여 설명하기 위해, 트랙킹 서보가 없는 경우에 얻어지는 푸시풀 신호를 예시한 파형도.

도 8은 본 발명에 따른 검출 수단의 구성예를 도시하는 도면.

도 9는 워블링의 양태를 도시하는 개념도.

도 10은 랜드 프리 비트(LPP)를 도시하는 개념도.

도 11은 2분할형 검출기에 의한 푸시풀 신호의 생성법을 도시하는 설명도.

도 12A 내지 도 12C는 복귀광의 스폿 위치의 편향에 기인하는 폐해에 대하여 설명하기 위한 도면.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

본 발명은, 광학식 기록 매체에의 광조사를 이용한 광학식 판독 장치나, 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치(기록 재생 장치 등) 및 정보 재생 방법에 관한 것이다. 그리고, 본 발명에서는, 광학식 기록 매체로부터의 복귀광을 검출하여 푸시풀(Push Pull) 신호를 얻는 것이 전제로 되어, 예를 들면 푸시풀 신호에 매립된 어드레스 정보를 재생하는 것에 관한 것으로, 해당 어드레스 정보가 워블 정보로서 기록된 광학식 기록 매체에의 적용에 적합하다.

도 1은 본 발명에 따른 기본 구성을 도시한 것으로, 광 디스크 기록 재생 장치의 구성예를 도시한 것이다.

정보 처리 장치(1)에서 사용되는 광학식 기록 매체(2)에는, 사용자 데이터를 포함하는 각종 정보가 기록되어 있고, 해당 정보는 레이저광 조사를 이용하여 판독된다.

또한, 본 발명에서는 광학식 기록 매체에 관하여 그 기록 형태나 기록 매질, 형상 등의 여하와 무관하지만, 이하에서는 디스크형 기록 매체(이하, 단순히 「디스크」라고 함)에 대하여 설명한다. 이 디스크에는, 어드레스 신호가 그루브의 워블(사행)의 정보로서 기록되어 있다.

광학식 기록 매체(2)는, 구동원(3)인 스핀들 모터에 의해 회전되고, 해당 스핀들 모터는 서보 제어 회로(4)로부터의 신호에 의해 구동 제어된다.

광학식 판독 장치(5)는 광 픽업(혹은 광학 헤드 : 5a)을 이용하여 구성되며, 해당 광 픽업은 서보 제어 회로(4)에 의해 동작 제어가 행해진다(대물 렌즈의 구동에 따른 트랙킹 서보 제어나 포커스 서보 제어, 혹은 시야 위치 변경을 위한 쓰레드 제어 등).

광 픽업(5a)에 의한 판독 신호는, 매트릭스 증폭기(6)에 전송되고, 여기서 트랙킹 에러 신호, 포커스 에러 신호, 푸시풀 신호, 정보 신호(혹은 정보 재생 신호)가 얻어진다. 트랙킹 에러 신호나 포커스 에러 신호는 서보 제어 회로(4)에 공급되어, 광 픽업(5a)의 대물 렌즈에 따른 초점 위치 정렬 제어나 트랙킹 제어에 이용된다. 또한, 푸시풀 신호는 후술하는 분할형 검출기에 의한 광량 차의 신호로서, 후술하는 복조 처리부로 전송되어, 어드레스 정보의 검출에 이용된다. 즉, 어드레스 정보는 그루브의 워블로서 디스크에 기록되어 있으므로, 푸시풀 신호로부터 검출할 수 있다.

신호 처리부(7)는 복조 처리부(8)와 변조 처리부(9)를 구비하고 있다.

매트릭스 증폭기(6)에서 얻어지는 상기 정보 신호는 복조 처리부(8)에 공급되어, 사용자 데이터로서 복호된다. 즉, 복조 처리부(8)는 복호 회로나 ECC(오류 정정 부호) 회로 등을 구비하고 있으며, 복호에 의해 기록 전의 데이터로 복귀하여 부호 오류가 정정된 후에 데이터를 출력한다.

데이터의 기록시에는, 입력된 사용자 데이터는 변조 처리부(9)로 전송된다. 여기서는, ECC 회로에 의해 오류 정정 부호가 데이터에 부가되고, 또한 변조 회로에 의해 데이터 기록에 필요한 변조가 행해진다. 그리고, 변조 처리부(9)의 출력 신호는 매트릭스 증폭기(6)에 전송되어 디스크에의 기록 처리가 행해진다.

또한, 도시는 생략하였지만, CPU(중앙 처리 장치)나 메모리 등으로 구성되는 제어 수단이 물론 포함된다.

도 2는 광학식 판독 장치에 대하여, 검출 회로부를 제외한 주요부의 제10 구성예를 개략적으로 도시한 것이다.

광학계(11)의 구성 부품으로서, 대물 렌즈(12)와 콜리메이터(렌즈 : 13), 빔 스플리터(14), 그레이팅(15), 조정 렌즈(16)가 배치되어 있다.

발광원(17)에는 레이저 다이오드(LD)가 이용되고 있으며, 해당 레이저 다이오드로부터 출사된 레이저광은, 그레이팅(15)을 투과하여 빔 스플리터(14)에 의한 반사 후에, 콜리메이터(13)에 의해 평행광선이 되고, 대물 렌즈(12)를 투과하여 광학식 기록 매체(2)에 조사된다.

수광 수단(포토디텍터 : 18)은, 광학식 기록 매체(2)로부터의 복귀광에 대하여 신호 검출(기록 정보를 나타내는 신호 외에, 각종 에러 신호의 검출을 포함함)을 위해 설치되어 있다. 이 수광 수단(18)에는 분할형의 수광 소자가 이용되고(그 상세 내용은 후술하겠음), 푸시풀 신호를 얻기 위한 검출 수단을 구성하고 있다. 광학식 기록 매체(2)로부터의 복귀광은, 대물 렌즈(12), 콜리메이터(13), 빔 스플리터(14), 조정 렌즈(16)를 투과하여 수광 수단(18)에 도달하고, 여기서 광전 변환된다.

대물 렌즈(12), 콜리메이터(13)를 포함하는 광학계(11)는 발광원(17)과 함께 광학식 기록 매체(2)에의 광조사를 행하기 위한 조사 수단(19)을 구성한다.

또한, 도 2에는 발광원(17)과 수광 수단(18)을 별개의 소자 부품으로서 각각 구성한 예를 도시했지만, 발광원과 수광 수단을 포함하는 송수신광 수단으로서, 광 집적형 소자를 이용한 구성을 채용해도 물론 된다.

본 발명에서는, 수광 소자의 수광면 위에서 복귀광 스폿이 이동(혹은 변위)한 경우라도, 푸시풀 신호의 생성에서의 동상 성분 제거를 충분히 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하여, 상기한 폐해(소위 DC 오프셋의 발생)를 방지하는 것이다.

도 3A 내지 도 3C 및 도 4A 내지 도 4C는 푸시풀 신호에 따른 검출 원리에 대하여 설명하기 위한 도면이다.

도 3A 내지 도 3C에서, 정중앙의 도 3B는 원 형상을 이룬 복귀광 스폿 S의 중심이 수광 소자(20)의 수광면(21)의 중심에 거의 일치한 위치에 있는 상황을 도시하고 있다. 그 좌측에 도시하는 도 3A는 복귀광 스폿 S의 중심이 수광 소자(20)의 수광면(21)의 중심보다도, 약간 하방에 가까운 위치에 와 있는 상황을 도시하고, 또한 도 3B의 우측의 도 3C는 복귀광 스폿 S의 중심이 수광 소자(20)의 수광면(21)의 중심보다도 약간 상방에 가까운 위치에 와 있는 상황을 도시하고 있다.

도 12A 내지 도 12C와의 상위점은, 수광 소자(20)의 수광면(21)에 도시하는 분할선(22 내지 24 참조)이 항상 동일하지 않고, 광 스폿 S의 위치에 따라 상이하다는 점이다.

예를 들면, 도 3B에서는 수광면(21)이 분할선(22)에 의해 2분되어 있고, 분할선(22)이 도 3B의 좌우 방향으로 연장되는 수광면(21)의 중심선에 일치하고 있다. 이것에 대하여, 도 3A에서는 수광면(21)이 분할선(23)에 의해 구분되어 있고, 분할선(23)이 상기 분할선(22)보다도 도 3A의 하방에 위치하고 있다. 또, 도 3C에서는 수광면(21)이 분할선(24)에 의해 구분되어 있고, 분할선(24)이 상기 분할선(22)보다도 도 3C의 상방에 위치하고 있다. 이와 같이, 수광면 위에서 광 스폿이 이동하는 방향을 따라 분할선을 변경하면, 광 스폿의 중심 또는 이것에 가까운 위치에 분할선을 규정하는 것이 가능해지므로, 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역(혹은 수광 영역)에 따른 수광 신호의 차를 구하여 동상 성분을 제거할 수 있다.

물론, 수광면 위에서의 광 스폿의 위치에 따라 수광 소자 그 자체를 이동하는 방법도 생각할 수 있지만, 이동 기구나 그 제어가 필요해지므로, 본 발명과 같이 광 스폿의 위치에 따라, 검출 기준이 되는 분할선을 변경하는 것이 더 간단하며, 비용면에서도 유리하다.

도 4A 내지 도 4C는 수광면 위에 3개의 평행한 분할선을 설정한 구성예를 도시하고 있으며, 도 4A 내지 도 4C는 도 3A 내지 도 3C에 각각 대응한다.

본 예에서는, 수광면(21)이 그 중앙에 위치하는 분할선(22)과, 해당 분할선(22)의 상하에 각각 위치하는 분할선(23, 24)에 의해, 4개의 검출 영역으로 구분되어 있다.

수광면(21)에 관하여, 도 4A 내지 도 4C에서는 위에서부터 순서대로 검출 영역(21A, 21B, 21C, 21D)으로 분리되어 있고, 본 예에서는 각 검출 영역이 분할선(22)에 관하여 대칭적으로 배치되어 있다. 또한, 분할선(22)의 바로 상하에 위치하는 검출 영역(21B, 21C)이 이들 주위에 위치하는 검출 영역(21A나 21D)보다도 폭이 좁게 되어 있다.

도 4B에서는, 수광면(21)의 거의 중앙에 광 스폿 S의 중심이 위치하고 있으며, 이 경우에는 분할선(22)이 검출 기준으로서 선택된다. 따라서, 분할선(22)의 상방에 위치하는 검출 영역(21A 및 21B)에 의한 검출 신호(이것을「A+B」라고 기재함)는 감산기(25B)에 전송된다. 또한, 분할선(22)의 하방에 위치하는 검출 영역(21C 및 21D)에 의한 검출 신호(이것을 「C+D」라고 기재함)는 감산기(25B)에 전송된다. 따라서, 감산기(25B)에서는 검출 신호 「A+B」와 검출 신호 「C+D」와의 차 신호 「A+B-(C+D)」가 구해져, 푸시풀 신호(이것을「PP1」이라고 기재함)가 얻어진다.

또한, 도 4A에서는 수광면(21)의 중앙보다도 광 스폿 S의 중심이 하방에 위치하고 있으며, 이 경우에는 분할선(23)이 검출 기준으로서 선택된다. 따라서, 분할선(23)의 상방에 위치하는 검출 영역(21A, 21B, 21C)에 의한 검출 신호(이것을「A+B+C」라고 기재함)는 감산기(25A)에 전송된다. 또한, 분할선(23)의 하방에 위치하는 검출 영역(21D)에 의한 검출 신호(이것을「D」라고 기재함)는 감산기(25A)에 전송된다. 따라서, 감산기(25A)에서는 검출 신호 「A+B+C」와 검출 신호 「D」와의 차 신호 「(A+B+C)-D」가 구해져, 푸시풀 신호(이것을「PP3」라고 기재함)가 얻어진다.

도 4C에서는 수광면(21)의 중앙보다도 광 스폿 S의 중심이 상방에 위치하고 있으며, 이 경우에는 분할선(24)이 검출 기준으로서 선택된다. 따라서, 분할선(24)의 상방에 위치하는 검출 영역(21A)에 의한 검출 신호(이것을「A」라고 기재함)는 감산기(25C)에 전송된다. 또한, 분할선(24)의 하방에 위치하는 검출 영역(21B, 21C, 21D)에 의한 검출 신호(이것을「B+C+D」라고 기재함)는 감산기(25C)에 전송된다. 따라서, 감산기(25C)에서는 검출 신호 「A」와 검출 신호 「B+C+D」와의 차 신호 「A-(B+C+D)」가 구해져, 푸시풀 신호(이것을「PP2」라고 기재함)가 얻어진다.

어느 경우에도, 광 스폿의 거의 중앙을 통과하는 분할선을 기준으로 한 구분 영역에 의한 검출광량의 차로부터 푸시풀 신호를 얻을 수 있다. 즉, 수광면에서의 복귀광의 스폿의 위치에 따라, 검출 기준이 되는 분할선의 위치를 변경함으로써, 수광면 위에서의 스폿의 이동 변위에 대처할 수 있다. 따라서, 변경된 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역에 따른 수광 신호의 차를 구하면, 얻어진 푸시풀 신호에 불필요한 성분(RF 성분)이 거의 남지 않으므로, 상기한 어드레스 정보의 검출에 있어서 유효하다.

또한, 복수개의 평행한 분할선에 대해서는, 수광면 위에서의 광 스폿의 이동 방향에 대하여 직교하거나 또는 거의 직교하는 관계를 갖는다(분할선이 광 스폿의 이동 방향에 대하여 평행한 경우에는, 당연히 제외됨). 또한, 본 예에서는 3개의 분할선을 설정하고, 광 스폿의 이동에 대응하여 각 검출 영역에 따른 검출 신호의 연산식을 바꾸지만, 이것은 매트릭스 처리로 행해진다. 즉, 이 처리는 상기 매트릭스 증폭기(6)에 의해 행해지지만, 분할선을 물리적으로 전환하는 것과 마찬가지의 효과를 연산 처리에 의해 실현할 수 있다.

또한, 수광면 위에서의 광 스폿의 위치에 따라서는, 분할선의 위치가 광 스폿의 중심으로부터 어긋난 위치 관계가 되는 경우가 발생할 수 있지만, 분할선의 수를 늘림으로써 용이하게 대처할 수 있다. 즉, 분할선의 수를 늘리면 늘릴수록, 광 스폿 위치에 대응한 분할선의 선택 폭이 넓어지므로, 보다 고품질의 신호를 얻을 수 있지만(3개의 분할선으로도 충분히 효과를 얻을 수 있으므로, 분할수를 늘리면 더 효과적임), 처리의 복잡화나 비용 등을 고려하여 분할수를 결정해야한다.

또한, 분할선의 간격에 대해서는, 광 스폿의 이동 범위 내에 분할선을 위치시킬 필요가 있는 것을 고려하여 적당히 결정하면 된다.

분할선의 위치 결정에는 수광면 위에서의 광 스폿의 위치 검출이 필요하다. 즉, 도 3B나 도 4B에 도시하는 광 스폿 위치(중립 위치)를 기준으로 하여, 광 스폿이 어느 방향으로 어느 정도 어긋나 있는지 파악할 필요가 있다.

상기한 3개의 분할선을 설정하는 경우에는, 광 스폿의 중심부가 수광면의 거의 정중앙 또는 이것에 가까운 장소에 위치하고 있는지, 혹은 그 상방 또는 하방으로 변위하고 있는지 검출하여, 검출 결과에 따라 상기 푸시풀 신호(PP1∼3) 중 어느 하나를 선택하면 된다.

도 5는 수광면에서의 복귀광의 스폿 위치에 따라, 검출 기준이 되는 분할선을 결정하는 분할선 결정 수단(혹은 분할선 변경 수단 : 26)의 구성예를 도시한 것이다.

본 예에서는, 상기한 분할선(22)을 기준으로 하여, 도 5의 상방에 위치하는 검출 영역(27U)(도 4A 내지 도 4C에서는 21A 및 21B에 상당함)에 의해 얻어지는 검출 신호를 감산기(28)에 송출하고, 분할선(22)의 하방에 위치하는 검출 영역(27L)(도 4A 내지 도 4C에서는 참조 부호 21C 및 21D에 상당함)에 의해 얻어지는 검출 신호를 감산기(28)에 송출한다.

감산기(28)의 출력 신호(이것을 「s28」이라고 함)는, 레벨 검출용 윈도우 비교기(29)에 전송되어, 그 검출창을 규정하는 기준값(도 6의 V1, V2 참조)과 비교된다.

도 6은 레벨 비교에 대하여 설명하기 위한 도면으로서, 파동 형상의 그래프 곡선 g는 감산기(28)에 의해 얻어지는 차 신호를 도시하고 있다.

기준값 V1, V2는 모두 윈도우 비교기(29)에 있어서 설정되어 있고, 도 6에서는 V1을 상한값, V2를 하한값으로 하여 나타내고 있다.

그래프 곡선 g 상의 점 Y로 도시한 바와 같이, 신호 s28의 레벨이 기준값 V1과 V2와의 사이에 위치하는 경우에는 광 스폿 S의 중심이 수광면의 중앙에 가까운 위치에 와 있는 것을 의미하며, 따라서 푸시풀 신호로서 상기 PP1을 선택하면 된다.

그래프 곡선 g 상의 점 Z로 나타낸 바와 같이, 신호 S28의 레벨이 기준값 V2를 하회하고 있는 경우에는, 도 3A나 도 4A와 같이, 광 스폿 S의 중심이 수광면의 중앙보다도 하방에 가까운 위치에 와 있는 것을 의미하며, 따라서 푸시풀 신호로서 상기 PP3을 선택하면 된다. 또한, 그래프 곡선 g 상의 점 X로 나타낸 바와 같이, 신호 s28의 레벨이 기준값 V1을 초과하는 경우에는, 도 3C나 도 4C와 같이, 광 스폿 S의 중심이 수광면의 중앙보다도 상방에 가까운 위치에 와 있는 것을 의미하며, 따라서 푸시풀 신호로서 상기 PP2를 선택하면 된다.

이와 같이, 수광면의 중심을 통과하는 분할선에 의해 구분되는 각 검출 영역으로부터 얻어지는 신호의 차 신호를 구하여, 해당 신호를 비교 수단(윈도우 비교기(29))에 의해 기준값과 비교함으로써, 수광면 위에서의 광 스폿의 이동(변위)을 검출할 수 있다. 즉, 윈도우 비교기(29)는 감산기(28)로부터의 차 신호의 절대값 또는 진폭에 기초하여, 수광면 위에서의 복귀광 스폿의 위치적인 편향을 검출하는 수단을 구성하고 있다. 또한, 푸시풀 신호 자체는 위상 검출에 의해 얻어지지만, 수광면 위의 광 스폿 위치를 검출하기 위해서는, 신호의 절대값 또는 진폭을 이용하는 것이 바람직하며, 이것에 의해, 위치 검출 결과로부터 용이하게 분할선을 결정할 수 있다. 또, 그로 인해 복잡한 회로 구성을 필요로 하지 않는다는 이점이 있다.

레벨 비교에 이용하는 상기 기준값 V1, V2를 설정하는 경우에는, 예를 들면 하기에 기재하는 형태를 예로 들 수 있다.

(1) 미리 정해진 일정한 기준값을 설정하는 형태.

(2) 온도 등의 환경 변화나 경시 변화에 대처하기 위해, 기준값을 변경하거나 갱신하는 형태.

우선, (1)에서는 제조시나 출하시에 장치 메이커측에서 기준값을 설정함과 함께, 그 후에는 기본적으로 변경하지 않도록 하거나, 혹은 보수나 수리시에 작업자가 조정할 수 있도록 하는 등의 형태를 예로 들 수 있다.

또한, (2)는, 예를 들면 장치의 기동시나 온도 센서 등의 검출 수단에 의한 검출 정보에 따라 기준값을 정기적으로 변경하거나, 교정(캘리브레이션)을 행하는 형태이다. 즉, 수광면 위에서의 광 스폿의 이동은, 주로 광 픽업의 온도 변화나 경시 변화 등의 영향을 받기 때문에, 고정된 기준값이 아니고, 기준값을 동적으로 설정할 수 있도록 한다(수동에 의한 조정이나 설정보다도 자동 조정이나 설정이 바람직함).

도 7은 대물 렌즈 구동에 따른 트랙킹 제어를 발생시키지 않는 경우에 얻어지는 푸시풀 신호의 시간적인 변화를 예시한 것이다.

상기한 기준값 V1, V2를 정하는 데에 있어서, 그 원인이 되는 값(광 스폿의 중립 위치에서의 신호값)에 대해서는, 도시한 바와 같은 푸시풀 신호의 평균값 혹은 중앙값을 이용할 수 있다. 즉, 평균값 검출로부터 광 스폿의 중립 위치를 검출하는 방법과, 신호의 피크값 및 보텀값(혹은 이들의 평균값)을 검출하여 중앙값을 구하고, 이것을 광 스폿의 중립 위치로 하는 방법 등을 예로 들 수 있다.

또한, 2개의 기준값 V1, V2는 광 스폿 위치의 검출이 3 단계로 행해지는 경우로 설정되는 것으로, 해당 검출을 N 단계로 행하는 경우에는 물론, N-1개의 기준값을 설정하여, 수광면 위에서의 광 스폿의 편향 상태를 검출하면 된다.

도 8은 광학식 기록 매체로부터의 복귀광을 검출하여 푸시풀 신호를 얻기 위한 검출 수단(30)의 구성예를 도시한 것이다. 또한, 본 예에서는 포커스 검출 방법으로 아스티그마법(비점 수차법)을 이용하고, 트랙킹 검출 방법으로서, 3 스폿에 푸시풀법을 적용한 DPP(Differential Push Pul1)법을 채용하고 있다.

검출 수단(30)을 구성하는 3개의 수광 소자(31, 32, 33)는 이들 수광면이 모두 분할선에 의해 구분된 복수개의 검출 영역을 갖는다.

0차 광 스폿의 검출에 관련하는 수광 소자(31)는 3개의 평행한 분할선 α1, α2, α3과, 이들과 직교하는 1개의 분할선 β에 의해 8개의 검출 영역(A∼D, J∼M)으로 구분되어 있다. 즉, 수광면이 분할선 α1 및 α3에 의해 도 8의 상하 방향에서 거의 균등하게 3분됨과 함께, 또한 분할선 α1과 α3과의 사이의 부분이 분할선 α2에 의해 균등하게 2분되어 있다. 그리고, 도 8의 좌우 방향에서는, 분할선 β에 의해 수광면이 균등하게 2분되어 있다.

또한, 각 검출 영역의 구분은, 하기에 기재한 바와 같다.

·영역 「A」, 「D」→분할선 α1의 상방에 위치하는 영역

·영역 「B」, 「C」→분할선 α3의 하방에 위치하는 영역

·영역 「J」, 「M」→분할선 α1과 α2와의 사이에 위치하는 영역

·영역 「K」, 「L」→분할선 α2와 α3과의 사이에 위치하는 영역

·영역 「A」, 「J」, 「K」, 「B」→분할선 β의 좌측에 위치하는 영역

·영역 「D」, 「M」, 「L」, 「C」→분할선 β의 우측에 위치하는 영역

복귀광의 회절 스폿의 검출에 관련하는 수광 소자(32, 33)는 모두 2분할형으로 되고, 각각의 분할선에 관하여 대칭인 구성을 갖고 있다.

예를 들면, 수광 소자(32)의 수광면은, 도 8의 좌우 방향으로 연장되는 분할선 α4에 의해 균등하게 2분되어 있고, 해당 분할선 α4의 상측에 검출 영역 「E」가 위치되고, 해당 분할선 α4의 하측에 검출 영역 「F」가 위치되어 있다. 또한, 수광 소자(33)의 수광면은, 도 8의 좌우 방향으로 연장되는 분할선 α5에 의해 균등하게 2분되어 있고, 해당 분할선 α5의 상측에 검출 영역 「G」가 위치되고, 해당 분할선 α5의 하측에 검출 영역 「H」가 위치되어 있다.

우선, 수광 소자(31)에 따른 신호 처리에 대하여 설명하면, 해당 소자에는 2개의 가산기(34U, 34L)와 감산기(35)가 설치되어 있고, 가산기에 대해서는 다입력 1출력의 구성으로 되어 있다(이하에서는, 검출 영역 A∼H에 붙인 기호와 동일한 기호를 이용하여 검출 신호를 구별함).

도 8에서 분할선 α2의 상방에 위치하는 검출 영역 A, J, D, M에 의해 각각 얻어지는 검출 신호는 가산기(34U)에 전송되어 가산된다. 그리고, 그 결과(이것을「A+J+D+M」이라고 기재함)는 감산기(35)에 전송된다. 또한, 도 8에서 분할선 α2의 하방에 위치하는 검출 영역 K, B, L, C에 의해 각각 얻어지는 검출 신호는, 가산기(34L)에 전송되어 가산된다. 그리고, 그 결과(이것을「K+B+L+C」라고 기재함)는 감산기(35)에 전송된다.

감산기(35)에서는, 「A+J+D+M」으로부터 「K+B+L+C」를 감산한 신호 「(A+D+J+M)-(B+C+K+L)」이 얻어진다(가산 순서와 무관하므로, 괄호 안을 알파벳순으로 재기입함). 이 신호는, 상기 PP1에 상당하는 것으로, 윈도우 비교기(36)나, 후술하는 선택부(37), 감산기(43)에 전송된다. 또한, 윈도우 비교기(36)의 역할은, 상기한 윈도우 비교기(29)와 동일하고, 수광면 위에서의 광 스폿 위치를 3 단계에 걸쳐 검출하여, 스폿 위치에 따라 분할선을 정하는 것이다.

또한, 광 스폿 S가 수광면 위에서 중립 위치로부터 한쪽측(도 8의 하방)으로 편향된 위치에 오는 경우의 상기 PP2에 상당하는 연산 결과를 나타내는 「(A+D+J+K+L+M)-(B+C)」나, 광 스폿 S가 수광면 위에서 중립 위치로부터 다른 쪽의 측(도 4A 내지 도 4C의 상방)으로 편향된 위치에 오는 경우의 상기 PP3에 상당하는 연산 결과를 나타내는「(A+D)-(B+C+J+K+L+M)」이 산출되어, 선택부(37)에 각각 전송된다. 이들의 연산은, 상기한 「(A+D+J+M)-(B+C+K+L)」에 관한 연산을 포함하여, 연산 수단(39)에 의해 처리(매트릭스 처리)된다. 즉, 연산 수단(39)은 신호 A∼H에 관한 사칙 연산을 행하기 위한 구성을 갖고 있으며, 분할선에 따라 구분되는 각 검출 영역으로부터의 신호에 기초하여 연산 처리를 행하여 푸시풀 신호를 얻는 역할을 갖는다.

선택부(37)는, 윈도우 비교기(36)로부터의 신호에 따라, 상기한 3개의 연산 결과 중 어느 하나를 선택하여, 후단의 어드레스 디코더(38)로 송출한다. 즉, 윈도우 비교기(36)로부터의 신호에 의해, 광 스폿 S가 중립 위치에 있거나, 혹은 해당 위치에 가까운 곳에 와 있는 것이 검출된 경우에는 「(A+D+J+M)-(B+C+K+L)」을 선택한다. 또한, 윈도우 비교기(36)로부터의 신호에 의해, 광 스폿 S가 중립 위치보다도 도 8의 하측으로 시프트(변위)한 곳에 와 있는 것이 검출된 경우에는, 「(A+D+J+K+L+M)-(B+C)」를 선택하고, 이것과는 반대로 광 스폿 S가 중립 위치보다도 도 8의 상측으로 시프트한 곳에 와 있는 것이 검출된 경우에는, 「(A+D)-(B+C+J+K+L+M)」을 선택한다.

어드레스 디코더(38)는, 선택부(37)로부터의 신호(푸시풀 신호)를 받아, 해당 신호에 매립된 어드레스 정보를 추출하여 재생하는 수단(어드레스 재생 수단)이다.

트랙킹 에러 신호에 대해서는, 수광 소자(32, 33)의 각 검출 영역에 의해 얻어지는 차 신호를 가산하고, 그 가산 결과를 상기 감산기(35)의 출력으로부터 감산함으로써 얻을 수 있다. 즉, 수광 소자(32)의 검출 영역 E와 F에 의한 각각의 신호는 감산기(40)에 전송되어 차 신호 「E-F」가 얻어지고, 또한 수광 소자(33)의 검출 영역 G와 H에 의한 각각의 신호는 감산기(41)에 전송되어 차 신호 「G-H」가 얻어진다. 그리고, 감산기(40, 41)의 출력은 가산기(42)에 전송되어 가산된 후, 가산 결과는 감산기(43)에 전송된다.

이 감산기(43)에는, 감산기(35)로부터의 연산 결과 「(A+D+J+M)-(B+C+K+L)」이 공급되고, 이로부터 가산기(42)에 의한 가산 결과가 감산되어, 「[(A+D+J+M)-(B+C+K+L)]-[(E-F)+(G-H)]」가 트랙킹 에러 신호로서 얻어지게 된다.

또한, 포커스 에러 신호에 대해서는, 수광 소자(31)에서의 각 검출 영역의 신호에 기초하여, 연산 결과 「(A+C+J+L)-(B+D+K+M)」으로서 얻어진다. 이것은, 분할선 α2 및 β에 의해 4개로 구분되는 영역 중, 대각적인 위치 관계를 갖는 영역끼리에 의한 신호를 가산함과 함께, 각 가산 결과의 사이에서 감산하여 얻어진다. 즉, 수광면 위에서 분할선 α2 및 β를 위치 좌표 축으로 판단한 경우에, 제2 사분면에 위치하는 검출 영역 A, J와, 제4 사분면에 위치하는 검출 영역 C, L을 조로 하여 이들 신호에 대하여 가산한 연산 결과(「A+C+J+L」)를 얻음과 함께, 제1 사분면에 위치하는 검출 영역 D, M과, 제3 사분면에 위치하는 검출 영역 B, K를 조로 하여 이들 신호를 가산한 연산 결과 「(B+D+K+M)」을 얻은 후에, 양자 사이에서 감산하면 된다(산출을 위한 구성은 연산식으로부터 분명하기 때문에, 도시는 생략함).

이상과 같이, 본 예에서는 3 스폿법에의 적용에서, 복귀광의 스폿 위치에 따른 복수개의 연산 결과를 구함과 함께, 해당 스폿 위치에 따라 변경되는 분할선에 따라 복수개의 연산 결과 중에서 1개를 선택하여, 이것을 푸시풀 신호로서 채용한다. 선택된 푸시풀 신호에서 불필요한 RF 성분이 저감되므로, 해당 신호에 매립된 어드레스 정보를 용이하게 검출할 수 있다.

따라서, 디스크(예를 들면, CD-R/RW, DVD+RW, DVD-R/RW, DVR 등)를 이용한 기록 재생 장치에의 적용에 있어서, 안내 홈에 따른 워블로서 기록되어 있는 어드레스 정보를 확실하게 검출할 수 있으며, 게다가 해당 검출을 간편하게 행할 수 있다.

이상에 기재 내용으로부터 분명히 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면, 분할형 수광 소자 상에서의 복귀광 스폿의 위치에 따라 분할선의 위치를 변경하는 것에 의해, 푸시풀 신호에서의 동상 성분을 제거하거나 또는 충분히 저감할 수 있다. 따라서, 푸시풀 신호에 포함되는 정보를 확실하게 재생할 수 있으며, 게다가 그로 인해 구성이나 처리가 현저하게 복잡해지지 않는다.

본 발명에 의하면, 수광면 위에서의 복귀광 스폿의 위치에 따라 결정되는 분할선을 기준으로 하여, 푸시풀 신호의 생성에 필요한 연산을 행할 수 있어, 푸시풀 신호에서의 불필요 성분을 저감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 수광 소자의 수광면에서의 복귀광 스폿의 위치적인 편향을 용이하게 검출할 수 있다.

본 발명에 따르면, 어드레스 정보의 검출 및 재생을 확실하게 행할 수 있다.

Claims

광학식 기록 매체에의 광조사를 행하기 위한 조사 수단과, 상기 광학식 기록 매체로부터의 복귀광을 검출하여 푸시풀 신호를 얻기 위한 검출 수단을 포함한 광학식 판독 장치에 있어서,

상기 검출 수단을 구성하는 수광 소자는, 복수의 평행한 분할선에 의해 구분된 검출 영역을 구비하고 있으며,

상기 수광 소자의 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿의 위치에 따라, 상기 분할선의 위치가 결정됨과 함께, 상기 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역에 따른 수광 신호의 차로부터 상기 푸시풀 신호가 얻어지도록 한 것을 특징으로 하는 광학식 판독 장치.
제1항에 있어서,

상기 수광 소자의 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿의 위치에 따라, 검출 기준이 되는 상기 분할선을 결정하는 분할선 결정 수단과,

상기 분할선에 따라 구분되는 각 검출 영역으로부터 각각 얻어지는 신호에 기초하여 연산 처리를 행하여 상기 푸시풀 신호를 얻는 연산 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 판독 장치.
제2항에 있어서,

상기 분할선 결정 수단은, 상기 수광 소자의 수광면에 있어서 그 중심선을 분할선으로서 구분되는 2개의 검출 영역으로부터 얻어지는 검출 신호의 차 신호를 구함과 함께, 상기 차 신호의 절대값 또는 진폭에 기초하여, 상기 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿에 대하여 그 위치의 편향을 검출하는 것을 특징으로 하는 광학식 판독 장치.
광학식 기록 매체에의 광조사를 이용하여 정보를 판독하여 처리하는, 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치에 있어서,

상기 광학식 기록 매체에의 광조사를 행하기 위한 조사 수단과, 상기 광학식 기록 매체로부터의 복귀광을 검출하여 푸시풀 신호를 얻기 위한 검출 수단을 포함함과 함께, 상기 검출 수단을 구성하는 수광 소자가, 복수의 평행한 분할선에 의해 구분된 검출 영역을 갖고 있으며,

상기 수광 소자의 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿의 위치에 따라, 상기 분할선의 위치가 결정됨과 함께, 상기 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역에 따른 수광 신호의 차를 구함으로써 상기 푸시풀 신호가 얻어지도록 한 것을 특징으로 하는 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치.
제4항에 있어서,

상기 수광 소자의 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿의 위치를 검출하고, 검출 기준이 되는 상기 분할선을 결정하는 분할선 결정 수단과,

상기 분할선에 따라 구분되는 각 검출 영역으로부터 각각 얻어지는 신호에 기초하여 연산 처리를 행하여 상기 푸시풀 신호를 얻는 연산 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치.
제5항에 있어서,

상기 분할선 결정 수단이, 상기 수광 소자의 수광면에 있어서 그 중심선을 분할선으로서 구분되는 2개의 검출 영역으로부터 얻어지는 검출 신호의 차 신호를 구함과 함께, 상기 차 신호의 절대값 또는 진폭에 기초하여, 상기 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿에 대하여 그 위치의 편향을 검출하는 것을 특징으로 하는 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치.
제4항에 있어서,

상기 푸시풀 신호에 매립된 어드레스 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광학식 기록 매체를 이용한 정보 처리 장치.
광학식 기록 매체에의 광조사를 행하여, 상기 광학식 기록 매체로부터의 복귀광을 검출하여 푸시풀 신호를 얻어 정보를 재생하는 정보 재생 방법에 있어서,

상기 복귀광의 검출에 관련하는 수광 소자의 수광면에 대하여, 복수의 평행한 분할선을 설정하여 복수개의 검출 영역으로 구분해 두고,

상기 수광면에 있어서의 상기 복귀광의 스폿의 위치에 따라, 검출 기준이 되는 상기 분할선의 위치를 변경하고, 상기 분할선에 의해 2개로 구분되는 각 검출 영역에 의한 수광 신호에 대하여 양자의 차를 구하여 상기 푸시풀 신호를 얻는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
제8항에 있어서,

상기 푸시풀 신호에 매립된 어드레스 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.
제9항에 있어서,

상기 어드레스 정보는 상기 광학식 기록 매체에 기록된 워블 정보인 것을 특징으로 하는 정보 재생 방법.