KR20060009347A - 광 레코딩 매체를 판독 및/또는 기록하는 장치 - Google Patents

Abstract

광 저장 유닛을 제어하기 위한 방법 및 디바이스가 개시되어 있으며, 이러한 방법 및 디바이스는 심지어 레코딩 매체의 콘트래스트없는 영역에서도 신호를 얻을 수 있게 하며, 트랙 에러 신호에 대한 상기 신호의 위상 위치는 트랙에 대한 작동기의 이동 방향 및 트랙 유형을 지시한다. 가중치 인자는 조정되며, 충분한 트랙 유형 신호가 메인 스캐닝 빔과 제 2 스캐닝 빔의 포커싱 에러 신호로부터 얻어진다.

Description

광 레코딩 매체를 판독 및/또는 기록하는 장치{APPARATUS FOR READING AND/OR WRITING OPTICAL RECORDING MEDIA}

본 발명은 광 저장 매체로부터 판독하고 광 저장 매체에 기록하기 위한 장치에서 트랙을 카운팅하기 위한, 특히 트래킹 에러 신호에 대한 위상각이 트랙에 대한 하나의 작동기의 이동 방향을 지시하는 신호를 얻기 위한 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동 방향의 식별 및 트랙 유형의 설정에 대한 이미 알려진 해법에서는 "그루브" 유형의 트랙(G)과 "랜드" 유형의 트랙(L) 사이에 콘트래스트 차이가 있다고 단정되었다. 트랙 카운팅, 즉 트래킹 에러 신호에 대한 트랙 유형의 결정을 허용하는 미러 신호나 방사상(radial) 콘트래스트 신호가 사용된다. 그러나, 이들 신호는 G와 L 사이에 콘트래스트 차이가 있을 때에만 이용 가능하다. 예컨대 광 저장 매체 상의 레코딩되지 않은 위치에서, 이러한 콘트래스트 차이가 없거나, 이러한 콘트래스트 차이가 평가될 수 없다면, 이들 이미 알려진 해법은 방향 식별을 허용하지 않는다.

본 발명의 하나의 목적은, G와 L 사이에 어떠한 콘트래스트 없이도 심지어 광 저장 매체 상에서 차동 포커스 방법을 사용하여, 트랙 점프의 방향이나 현재 횡단 중인 트랙의 유형을 식별할 수 있게 하는 배열 및 방법을 기술하는 것이다.

본 발명에 따라, 포커스 에러 신호가 정보 층으로부터 대물 렌즈의 수직 거리를 반영하는 성분과, 스캐닝되는 각 트랙의 유형과 위치에 의존하는 포커스 오프셋 성분 모두를 포함하는 사실이 사용된다. 적절한 가중을 통해, 제 2 빔 에러 신호와 메인 빔 에러 신호 사이의 차이가 스캐닝 빔의 수평 위치에 의존하는 포커스 오프셋 성분만을 포함하는 반면, 수직 거리에 의존하는 이들 포커스 에러 성분은 뺄셈 프로세스에서 실제로 서로 상쇄된다는 사실이 또한 사용된다. 마지막으로, 이러한 방식으로 결정된 포커스 오프셋 성분(DFO)은 트랙 중심에서 최대한의 양의 또는 음의 진폭을 가지며, G 및 L 사이의 경계에서 0 교차부를 갖는다는 사실이 사용된다. 그에 따라, 신호(DFO)는 전술된 미러 신호나 방사상 콘트래스트 신호와 유사한 특징을 가지며, 이들 신호처럼, 트랙 카운팅에 대한 트랙 유형 신호로서 사용될 수 있다.

본 발명은, 차동 포커스 방법을 실행하는데 필요한 신호가 광 레코딩 매체로부터 판독하고 및/또는 광 레코딩 매체에 기록하기 위한 장치에서 랜드 그루브 검출 신호를 생성하는데 또한 사용된다는 점을 제안한다. 이것은 차동 포커스 방법을 위한 하드웨어에 추가하여 어떠한 하드웨어도 필요치 않고, 단지 신호를 평가하기 위한 많은 논리 소자를 필요로 한다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 조정 방법은 또한, 트랙 유형 신호를 생성하기 위해 대물 렌즈가 포커싱 방향으로 편향되어 광 레코딩 매체가 스캐닝되는 단계와; 서로 다르게 형성되고, 대물 렌즈와 레코딩 매체 사이의 거리와 레코딩 매체 상의 트랙에 대한 스캐닝 빔의 위치에 대한 세부사항을 포함하는 두 개의 측정 신호를 측정하는 단계와; 측정 신호를 평가하고 이러한 평가의 함수로서 분기 가중치를 조정하는 단계와; 서로 다른 분기 가중치와 곱해진 에러 신호의 조합에 의해 트랙 유형 신호를 형성하는 단계를 또한 포함한다.

다시 말해, 본 발명은 트래킹 에러 신호에 대한 위상각이 트랙에 대한 작동기의 이동 방향 및 트랙 유형을 지시하는 신호를 (심지어 레코딩 매체의 낮은-콘트래스트의 영역에서도) 얻을 수 있게 하는 광 저장 장치를 제어하는 방법 및 장치를 기술한다. 메인 및 제 2 스캐닝 빔으로부터의 포커스 에러 신호는 가중치 인자를 설정하고, 적절한 트랙 유형 신호를 얻는데 사용된다.

본 발명은 바람직한 예시적인 실시예를 사용하고 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명에서 좀더 상세하게 설명될 것이다.

도 1a는 차동 푸시-풀 방법을 사용하여 트래킹 에러 신호(DPP)를 얻기 위한 종래기술에 따른 배열을 도시한 도면.

도 1b는 정규화되고 가중된 두 신호 요소(CPPN, OPPN)를 통해 정규화된 트래킹 에러 신호(DPPN)를 얻기 위한 배열을 도시한 도면.

도 2a는 차동 포커스 에러 신호(DFE)를 얻기 위한 종래기술에 따른 배열을 도시한 도면.

도 2b는 정규화되고 가중된 두 신호 요소(CFEN, OFEN)를 통해 정규화된 차동 포커스 에러 신호를 얻기 위한 배열을 도시한 도면.

도 3은 광 스캐너의 설계를 도시한 도면.

도 4a는 트랙 및 스캐닝 빔으로 구성된 배열로서, 메인 스캐닝 빔이 트랙(G)의 중심에 충돌하는, 배열을 개략적으로 도시한 도면.

도 4b는 트랙과 스캐닝 빔으로 구성된 배열로서, 메인 스캐닝 빔이 인접한 트랙(L)의 중심에 충돌하는, 배열을 개략적으로 도시한 도면.

도 5 및 5의 a 내지 c는 수평 이동 동안에 발생하고 포커스 에러에 의존하는 성분의 프로파일과 함께 도 4a에서와 동일한 배열을 도시한 도면.

도 6 및 6의 a 내지 c는 스캐닝 거리를 Δn=p로 가정한 경우, DFO와 DPP를 결정하는데 사용된 신호의 프로파일과 함께 도 4a에서와 동일한 배열을 도시한 도면.

도 7 및 7의 a 내지 c는 스캐닝 거리를 Δn=3p/4로 가정한 경우, DFO와 DPP를 결정하는데 사용된 신호의 프로파일과 함께 도 4a에서와 동일한 배열을 도시한 도면.

도 8 및 도 8의 a 내지 c는 스캐닝 거리를 Δn=p/2로 가정한 경우, DFO와 DPP를 결정하는데 사용된 신호의 프로파일과 함께 도 4a에서와 동일한 배열을 도시한 도면.

도 9 및 도 9의 b 및 c는 DFO 및 DPP 신호로부터의 이동 방향 식별을 도시한 도면.

도 10은 차동 포커스 오프셋 신호(DFO)를 얻기 위한 제 1 배열의 블록도.

도 11은 차동 포커스 오프셋 신호(DFO)를 얻기 위한 추가적인 배열의 블록도.

도 12는 작동기, 대물 렌즈, 스캐닝 빔 및 저장 매체를 포함하는 배열을 개략적으로 도시한 도면.

도 13의 a, b 및 c는 가중치 인자(K)가 너무 작거나 너무 큰 상황의 신호 프로파일을 도시한 도면.

도 14a, 도 14b, 도 15 및 도 16은 차동 포커스 오프셋 신호(DFO)를 얻기 위한 추가적인 배열의 블록도.

도 1a는 트래킹 에러 신호를 형성하기 위해 널리 사용되는 방법인 소위 차동 푸시-풀 방법(DPP)을 기초로 한 배열을 도시한다. DPP 방법은 광 저장 매체를 스캐닝하기 위해 세 개의 빔을 사용한다. DPP 방법의 목적은 그 오프셋이 스캐너의 광축에 대한 대물 렌즈의 위치에 의존하지 않는 트래킹 에러 신호(DPP)를 형성하는 것이다.

도 2a는 차동 비점수차 방법으로서 또한 지칭되며, 사용되는 광검출기가 메인 빔 및 제 2 빔 모두에 대한 4-상한(quadrant) 검출기로서 설계될 때마다 사용될 수 있는 이미 알려진 소위 차동 포커스 방법을 기반으로 한 배열을 도시한다. 이것은 포커스 에러 신호가 제 2 빔에 대해서 뿐만 아니라 메인 빔에 대해서도 형성되게 한다. 개선된 차동 포커스 에러 신호(DFE)는 메인 빔의 포커스 에러 신호 성분에 제 2 빔의 신호 성분을 추가하여 형성되며, 이때, 제 2 빔의 성분은 메인 빔에 대한 이들 제 2 빔의 세기를 기초로 해서 가중된다.

메인 빔과 제 2 빔 성분의 트래킹 에러 성분과 포커스 에러 성분 모두는 유리하게는 그 합 성분에 의해 각각 정규화된다. 이것은 정규화된 차동 푸시-풀 신호(DPPN)에 대해 도 1b에서 예시되어 있고, 정규화된 차동 포커스 에러 신호(DFEN)에 대해 도 2b에서 예시되어 있다. 이러한 유형의 정규화는 다음의 상세한 설명에서 항상 가정될 것이며, 더 이상 명시적으로 언급되지 않을 것이다. 이러한 정규화에 상관없이, 메인 빔과 제 2 빔의 에러 신호 사이의 가중은 도 1a 및 도 2a에서 도시된 바와 같이 단 하나의 신호 분기{이때, 가중치 인자(T 및 F)가 도시됨}에서, 또는 도 1b 및 도 2b에서와 같이 두 신호 분기{가중치 인자(1+T, 1-T 및 1+F, 1-F)가 도시됨}에서 실행될 수 있다.

다음의 상세한 설명은 단지 DFE 방법이라는 가정을 기반으로 한다.

광 스캐너의 스캐닝 빔은 차동 포커스 방법을 사용할 때 세 개의 빔을 포함한다(도 3 참조). 세 개의 빔으로의 이러한 분할을 달성하기 위해, 광 격자(3)가 광원(1)으로부터의 빔 경로 내에 삽입된다. 광 저장 매체 상의 트랙 상에서 스캐닝될 정보를 판독하는 메인 빔, 즉 소위 0차 빔은 보통 광 정보의 최대 비율 예컨대 80 내지 90%를 포함한다. 두 개의 제 2 빔, 즉 ㅁ1차 빔 각각은 총 광 세기의 남은 대략 5 내지 10%를 포함한다. 이 경우, 간략화하기 위해, 격자의 더 높은 회절 차수에서의 광 에너지가 0이 된다고 가정한다.

광 격자는, 그루브(groove) 및 랜드(land)에 기록된 매체의 경우 두 제 2 빔의 영상은 실제로 유형(L)의 인접한 트랙의 중심에 있거나, 그루브에만 기록된 매 체의 경우 메인 빔에 의해 판독되는 유형의 트랙(G)을 따라서 있는 두 트랙 사이의 영역에 있도록 설계된다. 제 2 빔과 메인 빔은 서로 광학적으로 분리될 수 있으므로, 저장 매체와 검출기 상의 그들의 영상의 위치가 서로 분리된다. 매체가 회전할 때, 제 2 빔 중 하나는 판독 방향에서 메인 스캐닝 빔 이전에 발생하며, 다른 제 2 빔은 메인 스캐닝 빔 이후에 발생한다.

반사하는 빔은 광검출기로의 반환 경로 상에서 비점수차로 작동하는 광학 구성요소, 예컨대 원통형 렌즈를 통과한다. 원통형 렌즈는 x 및 y 방향에서 볼 때 서로 다른 두 개의 포커스 포인트를 생성한다.

포커스 에러 신호는 스캐닝 빔 각각으로부터 생성될 수 있고, 빔에 의해 스캐닝된 트랙에 대한 빔의 위치에 의존한다. 이 경우, 각 스캐닝 빔의 포커스 에러 신호는 광 저장 매체 상의 대물 렌즈와 정보 층 사이의 수직 거리를 지시하는 구성요소를 주로 포함한다. 이것은 이러한 수직 거리와 독립적이고 각 경우에 스캐닝된 트랙의 유형에만 의존하는 포커스 오프셋 성분을 추가적으로 포함한다. 그에 따라, 이 포커스 오프셋 성분은 트랙 상의 스캐닝 빔의 수평 위치의 의존성을 지시한다. 이 오프셋 성분의 진폭은 예컨대 G 및 L의 트랙 폭, 트랙 간격, 또는 트랙 깊이에 의해 기술되는 트랙의 기하학적 모형에 의존한다.

이미 전술되었고, 도 4a에 예시된 바와 같이, 광 격자는, 제 2 스캐닝 빔이 메인 스캐닝 빔이 한 트랙(G)의 중심을 레코딩할 때, 인접한 트랙(L)의 중심을 실제로 스캐닝하도록 전형적으로 조정된다. 만약 광 저장 매체 상에서 트랙에 대해 대물 렌즈가 이동한 결과로, 메인 스캐닝 빔이 인접한 트랙(L)의 중심을 실제로 스 캐닝한다면, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 2 스캐닝빔은 각각 트랙(G)의 중심에 실제로 위치한다. 그에 따라, 제 2 스캐닝 빔은 항상 메인 스캐닝 빔의 트랙 위치에 대해 상보적인(complementary) 트랙 위치에 위치한다. 전술된 바와 같이 메인 스캐닝 빔과 제 2 스캐닝 빔의 포커스 오프셋 성분은 트랙 유형에 따라 서로에게 서로 다른 수학적 부호를 가지므로, 제 2 빔 에러 신호가 메인 빔 에러 신호에 대해 정확하게 가중되는 반면, 포커스 에러 성분이 서로 더해진다면, 이들 포커스 오프셋 성분은 덧셈 프로세스에서 서로 상쇄된다.

트랙 점프가 제어되게 하기 위해, 트랙 점프의 방향(좀더 정밀하게는, 트랙에 대한 대물 렌즈의 이동 방향)과, 횡단된 트랙의 수와, 트랙 유형(G 또는 L)을 결정하게 하는 방식을 발견해야 한다. 그루브-랜드 식별과 함께, 신뢰할만한 트랙 점핑과 트래킹 제어 루프의 신뢰할만한 폐쇄를 허용하는 방향-의존적 트랙 카운팅이 그에 따라 가능하다.

이미 전술된 바와 같이, (광 격자가 적절한 각도에 위치한 경우) 제 2 빔은 보통 메인 스캐닝 빔의 트랙 위치에 대한 상보적인 트랙 위치에 있다. 이것이 도 5a에 도시되어 있다. 만약 대물 렌즈가 광 저장 매체 상의 트랙에 대해 수평 방향(x)으로 이동된다면, 메인 스캐닝 빔은 특정한 시간에 인접한 트랙(L)의 중심을 실제로 스캐닝하고 있도록 위치한다. 이 경우, 제 2 스캐닝 빔은 실제로 각 경우에 트랙(G)의 중심에 위치한다. 이때, 인접한 트랙(L)에 대해 발생하는 전형적인 포커스-오프셋-의존 성분(FOCB)은 메인 스캐닝빔에 작용하는 반면, 스캐닝된 트랙(G)에 작용하는 전형적인 포커스-오프셋-의존적 성분(FOOB1, FOOB2)은 제 2 스캐닝 빔에 작용한다. 게다가, 포커스-에러-의존적 성분은 모두 세 개의 스캐닝 빔에 동일하게 작용한다, 즉 하나의 성분은 수직 거리 에러의 함수이다. 이것은 도 5의 a 내지 c에 도시되어 있지 않으며, 이는 도면이 도시하는 것이 스캐닝 빔의 수평 이동에 의해 초래된 포커스-오프셋-의존적 성분만이기 때문이다. 세 개의 빔의 수평 스캐닝 위치가 단지 연합하여 변화할 수 있으므로, 포커스 오프셋 성분은 동시에 순간적인 트랙 위치의 함수로서 변화한다.

수평 방향에서 스캐닝 빔이 이동하는 동안 발생하는 포커스 오프셋 성분을 얻기 위해, 성분(FOOB1, FOOB2)이 무엇보다도 제 2 빔 에러 신호(FOOB)를 형성하기 위해 서로 더해지며, 그런 다음에 미리 결정될 수 있는 가중치를 사용하여 메인 빔 에러 신호(FOCB)로부터 빼진다.

이 경우 포커스 오프셋 성분은, 가중치가 정확하게 설정되는 반면, 수직 거리에 의존하는 포커스 에러 성분이 실제로 서로 상쇄한다면, 도 5의 b에서 도시된 바와 같이 서로 강화된다.

도 5의 c는 또한 제 2 빔 및 메인 빔의 신호가 어떻게 차동 포커스 에러 신호(DFE)를 형성하기 위해 가중치(F)로 서로 더해지는지를 도시하며, 이 경우, 포커스-오프셋-의존적 성분은 가중치(F)가 정확하게 설정될 때 이 경우 보상 형태로 서로 상쇄한다.

보통, 메인 빔과 제 2 빔 사이의 빔 간격(Δn)은 도 5에 도시된 바와 같이 Δn=p로 설정된다. 이 경우, p는 트랙(G)의 중심과 인접한 트랙(L)의 중심 사이의 거리로서 한정된다. 이와는 대조적으로, 감지할 만한 제한치 내에서 거리(Δn)를 변경하는 것이 또한 가능하다. 도 6의 a 내지 c, 도 7의 a 내지 c, 및 도 8의 a 내지 c는 서로 다른 빔 간격(Δn)에 대해서 각 도면의 a 및 b에서는 결과적인 포커스-오프셋-의존적 성분(DFO)을 도시하고, 각 도면의 c에서는 트래킹 에러 신호(DPP)의 형태를 도시한다. Δn의 값에 대한 이론적인 제한치는, 비록 실제로 사용될 수 있는 제한치가 범위(p/2<Δn<3p/2)에 있을 지라도, 제 2 빔 성분(FOOB 및 OPP)의 위상이 실제로 사용될 수 있는 이러한 제한치 외부에서 반전되므로, 범위(0<Δn<2p)에 있다.

각 스캐닝 빔의 포커스-오프셋-의존적 성분은 전형적으로 L 또는 G의 각각의 트랙 중심에서 최대 크기를 갖는데 반해, 이들 성분은 G 및 L 사이의 경계에서 0 교차점을 갖는다. 각 스캐닝 빔의 포커스-오프셋-의존적 성분을 계산하여 형성된 신호(DFO)는 소위 미러 신호의 특징이나 방사상 콘트래스트 신호의 특징과 유사한 특징을 갖는다. 그러나, 미러 신호나 방사상 콘트래스트 신호는 광학 레코딩 매체의 광학 특징이 G와 L 사이에 콘트래스트 차이를 제공할 때에만 이용 가능한 반면, DFE 신호에서의 포커스-오프셋-의존적 성분은 심지어 어떠한 콘트래스트 차이도 없을 경우에도 평가될 수 있다.

미러 신호나 방사상 콘트래스트 신호와 동일한 방식으로, 트래킹 에러 신호에 대한 포커스-오프셋-의존적 성분은 트랙 카운팅이나 트랙 유형의 결정을 위해 사용될 수 있다.

이 경우, 포커스-오프셋-의존적 성분의 극성은 현재 스캐닝되고 있는 트랙 유형을 지시한다. 트랙에 대한 대물 렌즈의 이동 방향과, 횡단되는 트랙의 수와, 이때 스캐닝중인 트랙 유형은 예컨대 PP 또는 DPP와 같은 트래킹 에러 신호와 포커스-오프셋-의존적 성분 사이의 위상으로부터 결정될 수 있다. 도 9는 위치(x)에 대해 다시 한번, 차동 포커스 오프셋 신호(DFO), 차동 푸시-풀 신호(DPP), DFO로부터 디지털화에 의해 형성된 트랙 유형 신호(G/L), DPP로부터 형성된 트랙 0 교차 신호(TZC)를 도시한다. 도 9의 b는 좌측에서 우측으로의 스캐닝 빔의 이동은 G/L 신호의 상승 또는 하강 측면과 동일한 측면이 TZC 신호에 있게됨으로써 식별될 수 있음을 도시한다. 도 9의 C는 우측에서 좌측으로의 이동에 대한 대응하는 상황을 도시한다.

이미 전술된 바와 같이, 이러한 포커스 오프셋 성분은 무엇보다도 제 2 빔 에러 신호를 서로 더하고, 그런 다음에 미리 결정될 수 있는 가중치를 사용하여 메인 빔 에러 신호로부터 뺌으로써 얻어진다. 포커스-에러-의존적 성분의 보상을 유도하는 가중치 인자는 이러한 목적을 위해 적절하게 결정되어야 한다.

제 1 방법은 포커스 포인트를 통과할 때, 소위 "포커스 램핑(ramping) 시에 및 가중치 인자가 계산되고 그에 따라 설정되며, 진폭을 평가함으로써, 포커스 에러 기여도가 실제로 뺄셈 프로세스 이후 서로 상쇄하도록, 제 2 빔의 포커스 에러 성분의 진폭이 제 1 측정 신호로서 결정되는 단계와, 메인 빔의 포커스 에러 성분의 진폭이 제 2 측정 신호로서 결정되는 단계를 포함한다.

제 1 단계에서, 대물 렌즈는, 스캐닝 빔이 광 저장 매체 상의 포커스 포인트를 지나 이동하도록(포커스 램핑) 이동된다. 이러한 프로세스 동안에, 도 10에서 도시된 바와 같이, 제 2 빔 에러 신호의 합의 진폭은, 제 1 피크 값 검출기(D1)의 도움으로 결정되고, 메인 빔 에러 신호의 합의 진폭은 제 2 피크 값 검출기(D2)의 도움으로 결정된다. 평가 프로세스 동안, 가중치 계산은 진폭 비교 유닛(AC)에서 진폭을 비교하고, 이것을 사용하여 가중치 계산 유닛(WC)에서 가중치 인자를 계산한다. 포커스 제어기(FC)는 진폭 비교 유닛(AC)에 연결된다. 제 2 빔 에러 신호의 합은 그러면 결정되었던 가중치 인자(K)를 사용하여 메인 빔 신호로부터 빼진다. 이것은 가중치 인자가 진폭으로부터 계산될 수 있다는 가정에 근거한다.

도 11에 도시된 대안적인 방법은 가중된 메인 및 제 2 빔 에러 신호의 진폭이 각각 제 1 및 제 2 측정 신호로서 측정되는 단계를 포함하며, 진폭 비교 유닛(AC)이 평가 프로세스에서 차이를 발견할 때, 더 약한 신호의 가중치 인자가 증가되는 단계 및/또는 진폭 비교 유닛(AC)이 평가 프로세스에서 차이를 발견할 때 더 강한 신호의 가중치 인자가 감소되는 단계를 포함한다. 이것은 둘 이상의 포커싱 작업(runs)을 포함하며, 미리 결정된 값 미만으로 진폭 사이의 차이가 떨어질 때 반복 단계 제어기(IC)에 의해 종료되는 반복 프로세스에 의해 실행된다.

전술된 두 방법은 각 경우에 대물 렌즈가 포커스 포인트를 한번 이상 지나서 이동된다는 점에 의존한다. 포커스 포인트를 지나는 이러한 이동은 비교적 시간-소모적이며, 적절한 조정 정밀도를 위해 수회에 걸쳐 반복되어야 하며, 이때 측정값은 평균화된다.

가중치 인자를 설정하기 위해 제 3의 특히 유리한 방법이 다음 상세한 설명에서 기술될 것이다.

이러한 방법의 사용은, 대물 렌즈가 최적 포커스 포인트의 인근에 위치하며, 포커스 조정기가 이미 활성화되었다는 가정을 기반으로 한다. 트래킹 조정기도 마찬가지로 이미 활성화되어, 스캐닝 빔은 전술된 바와 같이 광 저장 매체의 트랙 상의 미리 결정된 위치를 스캐닝한다.

장애 신호 생성기(DG)에 의해 생성된 장애 신호(S)는 덧셈 포인트에서 폐쇄된 포커스 제어 루프 내로 공급된다. 이러한 장애 신호(S)는 유리하게는 싸인파형태(sinusoidal)이며, 예컨대 그 최대 제어 범위의 10%를 지나게 포커스 제어기의 동작 포인트를 조절하는 진폭을 갖는다. 이로 인해, 결국 각 스캐닝 빔의 포커스-에러-의존적 성분은 이들 최대 값의 대략 10%만큼 조절된다. 최대 값은 이 경우 포커스 포인트를 지나 대물렌즈가 이동하는 동안 포커스 에러 신호의 피크간 진폭에 의해 주어진다. 만약, 이제, 예컨대, 대물 렌즈가 장애 신호 조절을 통해 정보 층 쪽으로 이동된다면, 제 2 빔 및 메인 빔의 포커스-에러-의존적 성분은 양의 값이 된다. 만약 대물 렌즈가 정보 층에서 멀리 이동된다면, 세 스캐닝 빔의 포커스-에러-의존적 성분은 음의 값이 되며, 이것은 도 12를 참조하기 바란다.

만약 너무 크게 설정된 가중치(K'>K_opt)를 갖는 메인 빔 신호와, 너무 낮게 설정된 가중치(K)를 갖는 제 2 빔 신호의 합이 서로 이제 빼진다면, 메인 빔 신호의 포커스 에러 성분은 이제 뺄셈 프로세스에서 제 2 빔 합 신호의 포커스 에러 성분에 의해 완벽하게 보상되지 않으며, 이것은 도 13의 a를 참조하기 바란다. 결국 뺄셈 프로세스 이후의 출력 신호는 장애 신호(S)에 반대 위상을 갖는 신호 성분을 가지며, 디지털화된 장애 신호{Bin(S) 및 DFO}의 곱은 음의 값이며, 그에 따라 음 의 평균값(AV)을 가지며, 적분기로부터의 출력 신호(INT)도 또한 음의 값이다.

만약 한편 너무 낮게 설정된 가중치(K'<K_opt)를 갖는 메인 빔 신호와, 너무 높게 설정된 가중치(K)를 갖는 제 2 빔 신호의 합이 서로 빼진다면, 메인 빔 신호의 포커스 에러 성분은 이제 뺄셈 프로세스에서 제 2 빔 합 신호의 포커스 에러 성분에 의해 지나치게 보상되며, 이것은 도 13의 b를 참조하기 바란다. 이 경우 뺄셈 프로세스 이후의 출력 신호는 장애 신호(S)와 동위상 상태인 신호 성분을 갖는다.

두 경우에 대해, 뺄셈 프로세스 이후의 진폭은 메인 및 제 2 빔 신호 사이의 가중치 에러에 의존한다.

포커스 조정기의 장애 신호 조정의 결과이며 그에 따라 포커스 에러에 의존하는 진폭이 뺄셈 프로세스 이후 0이 되도록 가중치(K, K')를 설정하는 것이 목적이다.

뺄셈 프로세스 이후 포커스-에러-의존적 신호가 메인 및 제 2 빔 신호 사이의 가중 에러에 의존하는 위상 각을 가지며, 이 신호의 진폭의 크기가 대략 가중치 인자의 조정 에러에 비례하므로, 가중치 인자(K, K')를 자동으로 조정하기 위해 평가 프로세스에 대한 동기 복조기를 사용하는 것이 유리하게는 가능하다. 이 프로세스 동안, 제 2 빔 에러 신호에 대한 가중치 인자(K)나, 메인 빔 에러 신호에 대한 가중치 인자(K')를 사용하는 것에 대한 대안으로서, 도 14a 및 b와, 도 15와, 도 16에서 예시적인 실시예에서 도시된 바와 같이, 가중치를 두 신호 분기에서 두 개의 가중치 인자(1+K, 1-K)로 세분하는 것이 유리하게도 가능하다. 가중치 인자의 이러한 세분은 결국 신호(DFO)의 진폭이 가중치 인자의 설정에 덜 의존하게 되는 결과를 초래한다.

(도 14a)에 도시된) 제 1 변형에서, 동기 복조기는 곱셈기(M)와, 평균화 유닛(AV)과, 가중치 인자에 대한 윈도우 비교기(WC) 및 업/다운 카운터(UDC)를 포함하는 제어 유닛을 포함한다. 제 1 측정 신호로서 뺄셈기로부터의 출력 신호(DFO)를 제 2 측정 신호로서 장애 신호(S)와 곱하는 곱셈기(M)는 맥동(pulsating) DC 전압을 생성하며, 이러한 전압의 극성은 곱셈기(M)에 대한 입력 신호 사이의 위상에 의존하며, 이러한 전압의 평균값은 뺄셈기로부터 출력 신호(DFO)의 진폭의 크기에 의존한다. 가중치 인자에 대한 제어 회로는 형성된 평균값의 극성을 변경시키며, 가중치 인자(K)를 극성으로부터 유래된 방향으로 단계적으로 변경한다. 이것은, 평균값의 크기가 미리 결정된 제한값 이내에 있을 때까지 다수의 반복 단계에서 실행된다. 윈도우 비교기(WC)는 보통 이러한 용도를 위해 사용되며, 이 비교기의 비교 전압(+VT, -VT)은 미리 결정된다. 평균값은 가중치(K)가 정확하게 설정되는 경우 이상적으로 0이 되므로, 비교 전압(+VT, -VT)은, 최적 가중치 인자(K)가 충분히 정확하게 발견되도록 충분히 작게 선택되어야 한다. 평균값 대신에, 도달된 정확한 가중치 인자(K)에 대한 기준으로서 진폭을 평가하는 것이 대안적으로 또한 가능하다. 평균값의 크기가 가중치 인자(K)의 조정 에러에 대략 비례하므로, 최적 가중치 인자를 초래하는 반복 조정 단계의 수를 감소시키는 것이 가능하다. 만약, 예컨대 제 1 비교 단계로부터 평균값에 의해 나눠진 한정된 가중치 변경 단계의, 가중치 변경 유닛(SSC)에서 형성된 몫이 알려진다면, 그 다음 가중 단계는 도 14b에서 도시된 바와 같이, 이러한 몫으로부터 단계 계산 유닛(KSC)에서 계산될 수 있어서, 그에 따라, 최적 가중치 인자(K)에 도달하는데 필요한 단계의 수를 감소시키게 된다.

제 2 변형에서, 도 15를 참조하면, 동기 복조기는 곱셈기(M)와, 적분기(INT)와, 가중치 인자에 대한 매칭 회로를 포함한다. 이 경우, 예컨대, 전형적으로 싸인파 형태인 장애 신호(S)는 디지타이저(Bin)에서 곱셈 프로세스 이전에 제 1 측정 신호로서 디지털화될 수 있으며, 이때 디지타이저의 출력은 +1 또는 -1이다. 그러면, 곱셈기(M)는 제 2 측정 신호로서 뺄셈기로부터의 출력 신호를 +1이나 -1과 곱하며, 이때, 맥동 DC 전압이 다시 한번 생성되며, 이러한 전압의 극성은 곱셈기(M)의 출력 신호 사이의 위상에 의존하며, 이러한 전압의 평균값은 뺄셈기로부터의 출력 신호의 진폭의 크기에 의존한다. 곱셈기 다음에 있는 적분기(INT)는, 곱셈의 값이 0이 될 때까지 출력 전압을 변경한다. 이것은 사실, 최적 가중치 인자(K)에 도달하는 경우이다. 그에 따라, 만약 적분기(INT)로부터의 출력 전압이 매칭 회로에 의해 가중치 설정에 연결된다면, 이것은 결국 적분기(INT)로의 입력 신호가 0이 되도록 피드백 경로에서 적분기(INT)로 인해 자체적으로 자동 조정하는 제어 루프를 초래한다.

가중치 인자(K)는 특히 제 3 조정 방법에 대응하는 두 변형의 도움으로 상대적으로 정확하게 결정될 수 있다. 조정 방법 모두는 유리하게는 디지털 신호 처리나 디지털 신호 프로세서에 의해 유리하게 실행될 수 있다. 대안적으로, 두 스캐닝 빔은 또한 트랙 카운팅을 위한 신호, 즉 예컨대 메인 빔과, 제 2 빔 중 하나만을 형성하기에 또한 충분하다.

정확한 가중치 인자의 결정을 위한 전술된 방법은 트랙 카운팅을 위한 신호의 형성을 위해 사용될 수 있으며, 이 경우, 제 2 빔 합 에러 신호로부터 메인 빔 에러 신호의 뺄셈은 포커스 에러 성분을 보상하는데 사용될 수 있다.

포커스 오프셋 성분과 포커스 에러 성분에 대한 민감도 사이의 비율은 메인 빔 및 제 2 빔에 대해 동일하다는 전제 조건이 주어진다면, 결정된 가중치 인자는 이들 신호에 포함된 포커스 오프셋 성분을 보상하고, 포커스 에러 성분을 생성하기 위해(도 16) 마찬가지로 인가된 가중치로 제 2 빔 합 에러 신호와 메인 빔 에러 신호를 서로에게 더하는데 사용될 수 있다. 그러면, 정확하게 설정된 가중치 인자는 한편으로는, DFO 신호가 어떠한 포커스-에러-의존적 성분도 가지고 있지 않다는 점과, 다른 한편으로는 DFE 신호가 어떠한 포커스-오프셋-의존적 성분도 포함하지 않는다는 점을 보장한다. 동일한 가중치 인자의 사용은 본래 광 스캐너의 특징과, 제 2 빔의 위치(Δn)에 의존한다.

가중치 인자의 결정은 보통 다수의 조정 단계를 포함하는 절차 내의 한 요소이며, 이러한 단계는 광 저장 매체로부터 판독하거나 광 저장 매체에 기록하기 위한 장치를 스위칭 온 한 이후 실행된다. 이들 조정 단계는 예컨대 판독 또는 기록 프로세스의 시작 이전에 실행된다.

제 3 조정 방법에 대응하는 두 변형의 장점은, 포커스 제어 루프 내에 유입된 장애 신호(S)의 진폭이 판독 또는 기록 프로세스가 간섭받지 않도록 선택된다면, 이들이 마찬가지로, 광 저장 매체로부터 판독하고 광 저장 매체에 기록하면서 실행될 수 있다는 점이다. 이것은 장치가 가열되거나 다른 영향에도 불구하고 판독 또는 기록 프로세스의 품질을 유지함으로서 보장될 수 있다.

그에 따라, 본 발명은 레코딩 가능한 광 디스크가 다수의 기존의 또는 장래의 표준을 기초로 해서 소위 랜드 및 그루브를 갖는다는 문제에 관한 것이다. 이 경우, 정보는 트랙(그루브)과, 두 트랙 사이의 영역 모두에 레코딩되며, 이러한 영역은 종종 또한 보호 대역, 미러 영역 또는 그루브로 지칭된다. 적어도, 이러한 레코딩 가능한 디스크, 즉 광 레코딩 매체의 일부 유형에 대해, 적어도 랜드 영역과 그루브 영역에 기록되기 이전에, 이들 영역 사이에는 어떠한 반사도 차이도 사실상 없다. 트랙 점프가 발생할 때, 기록되지 않은 이러한 영역에서 멀리 이동하면, 횡단되는 트랙의 수를 정확하게 카운팅하는 것은 쉽지 않으며, 심지어 완전하게 불가능할 수 있다. 본 발명은, (차동 비점수차 방법으로도 지칭되는) 차동 포커싱 방법을 실행하기 위해 생성되는 신호는 추가적으로 스캐닝 빔이 현재 랜드 트랙을 스캐닝하고 있는지 그루브 트랙을 스캐닝하고 있는지를 지시하는 신호를 생성하는데 사용된다는 점을 제안한다. 차동 포커싱 방법에 따라, 포커싱 에러 신호는 3-빔 스캐닝 시스템의 메인 빔 및 제 2 빔(들) 모두에 대해서 비점수차 방법에 따라 생성된다. 이들 신호의 가중된 합은 차동 포커싱 에러 신호를 형성하며, 이러한 신호는 랜드 트랙 및 그루브 트랙에 대해 서로 다른 오프셋으로 생성되는 에러와는 독립적이다. 본 발명에 따라, 이들 신호 사이의 가중된 차이는 추가로 생성된다. 이러한 차이 신호는 포커싱 에러 신호의 어떠한 성분도 포함하지 않거나 거의 포함하지 않고, 단지 실제 오프셋 값을 지시한다. 실제 오프셋 값은 현재 스캐닝 중인 트랙의 유형 즉, 랜드 트랙이나 그루브 트랙에 의존하므로, 이러한 신호는 랜드 트랙이나 그루브 트랙이 현재 스캐닝 중인지를 지시한다. 본 발명에 따른 신호는 랜드 트랙과 그루브 트랙의 반사도 사이의 차이와는 독립적이며, 이는 이것이 기록되거나 기록되어 있지 않은 현재 스캐닝 중인 트랙의 상태와는 독립적이지만 그로부터 랜드 트랙이나 그루브 트랙과 같은 트랙의 유형에만 의존하는 포커싱 에러 신호를 얻게 하는 신호를 기반으로 하기 때문이다. 본 발명에 따른 장치에서 어떠한 추가적인 하드웨어도 필요치 않으며, 본 발명에 따라 신호를 평가하기 위한 많은 논리 소자를 단지 필요로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 광 저장 매체로부터 판독하고 광 저장 매체에 기록하기 위한 장치에서 트랙을 카운팅하기 위한, 특히 트래킹 에러 신호에 대한 위상각이 트랙에 대한 하나의 작동기의 이동 방향을 지시하는 신호를 얻기 위한 제어 방법 및 장치에 이용된다.

Claims (11)

1. 광 레코딩 매체로부터 판독 및/또는 광 레코딩 매체에 기록하는 장치에 있어서,

   차동 포커싱 방법을 실행하는데 필요한 신호가 또한 랜드 그루브(land groove) 검출 신호를 생성하는데 사용되는 것을,

   특징으로 하는, 광 레코딩 매체로부터 판독 및/또는 광 레코딩 매체에 기록하는 장치.
2. 데이터가 트랙에 저장된 광 레코딩 매체(7)에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호(DFO)를 생성하는 방법으로서, 상기 스캐닝 유닛은 대물 렌즈(6)와 포커스 제어 루프를 가지며, 메인 광 빔과 적어도 하나의 제 2 빔을 생성하고, 상기 빔들과 관련된 복수의 광검출기 세그먼트(9)로 상기 레코딩 매체(7)에서 반사된 광을 평가하고, 상기 메인 빔과 관련된 상기 광검출기 세그먼트(9, A, B, C, D)의 신호로부터 제 1 에러 신호(CFE)를 유도하며 및 상기 제 2 빔과 관련된 광검출기 세그먼트(9, E1-E4, F1-F4)의 신호로부터 제 2 에러 신호(OFE)를 유도하는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법에 있어서,

   - 포커스 방향에서 상기 대물 렌즈(6)를 편향시켜 상기 광 레코딩 매체(7)를 스캐닝하는 단계와;

   - 서로 다르게 형성되는 두 측정 신호(CFE, OFE, S)로서, 상기 레코딩 매체 (7)에 대한 상기 대물 렌즈(6)의 거리와, 상기 레코딩 매체(7) 상의 트랙에 대한 상기 스캐닝 빔의 위치에 대한 세부사항을 포함하는 두 측정 신호(CFE, OFE, S)를 측정하는 단계와;

   - 상기 측정 신호를 평가하는 단계와;

   - 상기 평가의 결과에 의해 제어되는 분기 가중치(branch weights)(K, K', 1+K, 1-K)를 설정하는 단계와;

   - 상기 제 1 에러 신호(CFE)와 상기 분기 가중치 중 제 1 가중치(1+K)의 곱과, 상기 제 2 에러 신호(OFE)와 상기 분기 가중치 중 제 2 가중치(1-K, K, K')의 곱의 조합하여 상기 트랙 유형 신호(DFO)를 형성하는 단계를 포함하는,

   것을 특징으로 하는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 포커스 제어 루프가 스위칭 온되고, 상기 대물 렌즈(6)가 장애 신호(S)를 상기 포커스 제어 루프 내에 공급함으로써 편향되는 상태에서 상기 방법이 사용되고, 상기 에러 신호(CFE, OFE)에 포함되고 상기 장애 신호(S)에 의해 초래되는 트랙 에러 성분이 추출되고, 상기 분기 가중치(K, K', 1+K, 1-K)의 정확한 설정은 상기 트랙 에러 성분의 위상각과 진폭으로부터 결정되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 트랙 에러 성분을 추출하기 위해, 상기 제 1 측정 신 호가 상기 장애 신호(S)로부터 형성되고, 상기 제 2 측정 신호가 상기 제 1 에러 신호(CFE)와 상기 제 2 에러 신호(OFE) 사이의 차이로부터 형성되며, 상기 측정 신호의 곱은 상기 평가 신호로서 평가되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 평가 신호는 평균 또는 적분에 의해 평가되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
6. 제 2항에 있어서, 상기 대물 렌즈(6)는 상기 포커스 제어 루프를 오픈시켜 상기 대물 렌즈를 상기 레코딩 매체(7) 쪽으로 이동시킴으로써 편향되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 측정 신호는 상기 제 1 에러 신호(CFE)로부터 형성되고, 상기 제 2 측정 신호는 상기 제 2 에러 신호(OFE)로부터 형성되고, 상기 측정 신호의 진폭이 평가되고, 상기 분기 가중치(K, K', 1+K, 1-K)는, 상기 분기 가중치과 곱해진 상기 에러 신호 사이의 차이가 사라지도록, 상기 측정된 진폭으로부터 계산되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
8. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 측정 신호는 상기 제 1 분기 가중치(1+K)와 곱 해진 상기 제 1 에러 신호(CFE)로부터 형성되고, 상기 제 2 측정 신호는 상기 제 2 분기 가중치(1-K, K, K')와 곱해진 상기 제 2 에러 신호(OFE)로부터 형성되며, 상기 측정 신호의 진폭이 계산되고, 만약 상기 진폭 사이에 임의의 차이가 있다면, 상기 분기 가중치(K, K', 1+K, 1-K)는, 상기 진폭 사이의 차이가 감소되도록 적어도 하나의 조정 단계에서 변경되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
9. 제 3항 또는 제 9항에 있어서, 조정 단계에서 상기 분기 가중치(K, K', 1+K, 1-K)에 대한 변경의 크기는 이전 조정 단계에서 상기 평가 신호의 값의 함수로서 결정되는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
10. 제 2항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 수반된 신호는 개별 신호의 합에 대해 정규화되며, 이들 신호 각각은 상기 합을 기반으로 하는, 광 레코딩 매체에 대한 스캐닝 유닛에서 트랙 유형 신호를 생성하는 방법.
11. 제 2항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하는 장치.

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