KR20060115864A - 광 디스크로부터의 정보 판독방법 및 장치 - Google Patents

광 디스크로부터의 정보 판독방법 및 장치 Download PDF

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KR20060115864A
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빌렘 엠. 제이. 엠. 코에네
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

2D-SCIPER 코딩정보를 갖는 트랙(11,21)을 포함한 광 디스크(2)로부터 정보를 판독하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 적어도 하나의 광빔(32)을 발생하는 단계와, 광 디스크(2)의 정보층의 적어도 하나의 초점(F)에 광빔(32)을 포커싱하는 단계와, 2개의 인접한 트랙(11;21)의 피트(10;20)를 초점(F)이 덮도록 초점(F)의 반경방향 위치를 제어하는 단계를 포함한다. 초점(F)의 광 중심(42)은 상기 2개의 인접한 트랙(11;21) 사이의 정확히 중간의 위치에서 중간의 선(44)에 대해 반경방향으로 어긋난 궤도(45)를 따라간다. 이러한 방법에 의하면, 비선형 심볼간 간섭을 막는 것은, 2D-SCIPER의 멀티레벨 아이 패턴으로부터 제거되어, 보다 낳게 구별할 수 있는 신호레벨을 산출한다.
광 디스크, 피트, 궤도, 아이 패턴, 초점

Description

광 디스크로부터의 정보 판독방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR READING INFORMATION FROM OPTICAL DISC}
본 발명은, 일반적으로 광 저장 디스크로부터 정보를 판독하는 디스크 드라이브 장치에 관한 것이고, 이후 이러한 디스크 드라이브 장치를 "광 디스크 드라이브"라고도 나타낼 것이다.
일반적으로 공지된 것처럼, 광 저장 디스크는, 이진 변조일 경우에 물리적 마크와 양 비트 타입에 대한 마크들의 부재로 이루어진 데이터 패턴의 형태로 정보를 저장하기도 하는 저장 공간을 갖는, 연속 나선형태 또는 다수의 동심원 형태의 적어도 하나의 트랙을 포함한다. 광 디스크는 판독전용 형태이어도 되고, 이때의 정보는 제조시에 기록되고, 그 정보는 사용자에 의해서 판독될 수만 있다. 또한, 광 저장 디스크는 기록 가능형태이어도 되고, 이때의 정보는 사용자에 의해 저장된다. 광 저장 디스크의 저장 공간에 정보를 기록하거나, 디스크로부터 정보를 판독하기 위해서, 광 디스크 드라이브는, 한편으로는 광 디스크를 수납하여 회전시키는 회전수단과, 다른 한편으로는 광빔, 대표적으로는 레이저빔을 발생하여 그 레이저 빔으로 상기 저장 트랙을 주사하는 광학 시스템을 구비한다. 광 디스크에 정보를 저장할 수 있는 방식과, 광 디스크로부터 광 데이터를 판독할 수 있는 방식의 일반적인 광 디스크의 기술이 통상적으로 공지되어 있으므로, 여기서는 이 기술을 더욱 상세히 설명하지 않겠다.
광 디스크에 저장된 정보를 나타낸 데이터 패턴은, 전형적으로 트랙을 구성하는 연속적으로 배치된 장방형 피트의 패턴이다. 이러한 트랙은, 광 디스크를 기록하는 경우 순서적 기록 메카니즘으로부터 생긴다. 피트 마크와 논 마크는, 채널 비트 길이 T라고 하는 기본 길이의 정수배로 이루어진다. 종래의 광 저장시에, 정보는, T의 단위로 측정된 연속적인 마크와 논 마크의 길이로 인코딩된다. 이것은, CD용 EFM 코드와 DVD용 EFMPlus 코드로 런길이 제한 코딩(RLL)의 잘 알려진 도메인이다.
종래에는, 피트의 길이 및/또는 인접 피트들간의 거리를 설정하여 정보를 코딩하였다. 이 때문에, 피트의 위치는, 정보 콘텐츠에 따라 변할 것이다. 보다 최근의 개발에서, 피트는 고정된 위치에 배치되고, 정보는 대응한 피트의 고정된 공칭 중심에 대해 전방 에지와 후방 에지의 위치를 설정하여 코딩된다. 이러한 코딩 체계는, 단일 캐리어 독립적인 피트 에지 레코딩(SCIPER)으로서 나타내어진다. 이러한 체계의 보다 정교한 설명은 US 특허 6,392,973에 기재되어 있다.
회전 디스크를 광학적으로 주사하기 위해서, 광 디스크 드라이브는 광 빔 발생기 소자(대표적으로, 레이저 다이오드), 그 광빔을 디스크의 초점에 포커싱하는 대물렌즈 및 디스크로부터 반사된 광을 수신하고 전기 검출기 출력신호를 발생하는 광 검출기를 구비한다. 검출기에서 수신된 것과 같은 반사된 광의 강도는, 디스크의 피트 구조에 의한 입사광의 간섭에 의존하고, 이때의 간섭은, 이를테면 상쇄되어 광이 덜 반사되어 광 검출기의 검출신호가 보다 작아지게 되고; 그래서, 광 검출기에 의해 전기 신호 강도 변동값으로 변환된 반사 광의 강도 변동은, 피트 에지 위치에 해당하고 그에 따라서 디스크에 기록된 정보에 해당한다.
상기 공보 US-6,392,973에서 설명된 것처럼(이를테면, 본 공보의 도 9A 참조), 초점은 트랙과 정렬되어, 광 강도 변동은 하나의 트랙만의 피트에 의해 생긴다. 그러나, 초점이 2개의 인접 트랙(이를테면, 본 공보의 도 9B 및 도 9C 참조)을 덮도록 위치지정되는 것도 가능하여, 광 강도 변동은 2개의 인접한 트랙의 피트에 의해 생긴다.
상기 공보 US-6,392,973에 설명된 시스템에서, 피트는 직사각형 레이아웃에 따라 배치되고, 즉 인접한 트랙의 피트는 서로에 인접하게 배치된다. 훨씬 더 최근의 개발에서는, 피트 레이아웃을 제안하였는데, 그 피트는 6각형 패턴에 따라 배치된다, 즉 하나의 트랙의 피트는 인접한 트랙의 2개의 피트 사이에 배치된다(이를테면, F.Yokogawa,INSIC Optical Storage Roadmap, Signal Processing and Gray-Scale Section Report,Jan.2003을 참조). 이러한 시스템은, 2D-SCIPER로서 나타낸다.
도 1은 블루 레이 디스크 포맷에 관련되는 물리적 파라미터의 경우에 대해 제안된 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 피트의 제 1 행은 11에 나타내어져 있고, 피트의 제 2 행은 21에 나타내어져 있다. 제 1 행(11)은 제 1 트랙을 한정하 고, 제 2 행(21)은 제 2 트랙을 한정한다. 제 1 행(11)의 피트는, 제 1 행 피트(10)로서 나타내지고; 개개의 제 1 행 피트(10)는 문자 a,b,c 등의 첨가로 서로 구별된다. 마찬가지로, 제 2 행(21)에 있는 피트는, 제 2 행 피트(20)로서 나타내고, 개개의 제 2 행 피트(20)는 문자 a, b, c 등의 첨가로 서로 구별된다. 각 피트(10,20)는, 소정의, 고정된 공칭 중심 또는 중심점(12,22)을 갖는다. 모든 제 1 행 피트(10)의 중심점은, 제 1 트랙 중심선(13)을 한정하고; 모든 제 2 행 피트(20)의 중심점은 제 2 트랙 중심선(23)을 한정한다. 2개의 인접한 트랙(11,21)의 트랙 중심선 13과 23 사이의 거리를 트랙 피치 TP로서 나타낸다. 제안된 구성에서, (개구수 NA=0.85 및 파장이 405nm인 블루 레이저를 갖는) 블루레이 디스크의 물리적 파라미터에 관련된 트랙 피치 TP는 약 205nm이다.
각 피트(10,20)는, 대응한 트랙 중심선(13,23)에 수직하게 측정된 폭 PW를 갖는다. 제안된 구성에서, 피트 폭 PW는 (블루레이 디스크에 관련된 물리적 파라미터에 대해) 약 80-100nm의 범위에 있다.
하나의 트랙(11)의 연속적인 피트(10)의 중심점은, 인접한 트랙(21)의 연속적인 피트(20)의 중심점에 대해 변위되어, 인접한 트랙(21) 상의 피트(10)의 중심점의 반경방향 투영은 상기 인접한 트랙(21)의 2개의 연속적인 피트(20)의 2개의 중심점 사이에서 실질적으로 정확히 중간의 위치에 해당한다. 그래서, 아울러, 그 피트(10,20)의 중심점은 6각형 격자를 한정한다.
하나의 트랙(11,21)의 연속적인 피트(10,20)의 중심점 사이의 거리, 즉 접선방향 또는 트랙방향으로 측정된 거리는, 피트 피치 PP로서 나타낸다. 제안된 구성 에서, 피트 피치 PP는 약 237nm이다. 연속적인 트랙의 길이가 동일하지 않다(길이 차이가 2π·TP)는 것을 고려하기 위해서, 피트 피치 PP는 일 트랙에서 다음 트랙으로 약간 증가되어 6각형 정렬이 유지된다. 트랙이 원래의 피트 피치에서 하나 이상의 추가의 피트를 포함할 정도까지 피트 피치가 증가되는 경우, 포맷에 있어서 새로운 "구역"이 시작될 수 있어, 디스크의 보다 큰 반경에서도 국부적 밀도를 유지한다. 그래서, 디스크는, 복수의 반경방향 구역을 포함하고, 각 트랙의 피트의 수는 구역마다 서로 다르다.
각 피트는 피트(10a)에 대해 설명된 것처럼, 제 1 에지(14)와 제 2 에지(15)를 갖는다. 제 1 에지(14)와, 대응한 피트(10a)의 대응한 중심점(12) 사이의 거리를 전방향 거리 DF로 나타내고, 제 2 에지(15)와, 대응한 피트(10a)의 대응한 중심점(12) 사이의 거리를 후방향 거리 DR로 나타낸다. 에지(14,15)마다, 3개의 가능한 에지 위치가 있으므로, 그 전방향 거리 DF는 3개의 소정의 값을 이용할 수 있고; 이는 마찬가지로 후방향 거리 DR에도 적용할 수 있다. 특히, 제안된 구성에서, 그 전방향 거리 DF는 44.5nm, 59.5nm, 74.5nm 값을 이용할 수 있고, 이는 마찬가지로 후방향 거리 DR에도 적용할 수 있다. 그래서, 각 피트 에지(14,15)는, 코딩된 세겹의 심볼, 즉 이후 0,1,2로서 나타낼 3개의 값을 취할 수 있는 심볼을 한정한다.
그 트랙(11,21)은, (BD 시스템에서처럼) 파장이 약 405nm인 광빔으로 주사되고, 이때의 광빔은 스폿 직경 SD를 갖는 거의 원형 스폿(40)으로 포커싱된다. 그 주사방향은, 도 1의 화살표 V로 나타낸다. 광빔은, 2개의 인접한 트랙(11,12)을 그 스폿(40)이 덮도록 향하게 된다. 도 1은, 4개의 심볼: 하나의 트랙(11)의 피 트(10c)의 전방향 및 후방향 에지와, 인접한 트랙(21)의 피트(20b)의 후방향 에지와, 인접한 트랙(21)의 피트(20c)의 전방향 에지를 동시에 광 스폿이 덮는 것을 나타낸다. 이들 심볼을 각각 S1, S2, S3, S4로서 나타낸다. 분명한 것은, 광 스폿이 피트 피치 PP의 절반에 해당한 거리 상에서 변위되는 경우, 광 스폿(40)은, 4개의 심볼, 즉 상기 인접한 트랙(21)의 전방향 및 후방향 에지와, 제 1 트랙(11)의 연속적인 피트의 후방향 에지와 전방향 에지를 동시에 다시 덮는다.
상기와 같은 코딩 체계의 이점은, 매우 큰 데이터 밀도가 가능하다는 것이다. 그러나, 광 검출기로부터 수신된 판독신호를 디코딩하는 공정에서 어려움이 일어난다. 광 스폿이 4개의 심볼을 동시에 덮으므로, 각 심볼은 3개의 값을 취할 수 있고, 81개의 조합 가능성이 있다. 광 스폿(40)으로부터 반사된 광량에 대해서, 이를테면 심볼 S1=2이고 모든 다른 심볼이 제로인지 또는 이를테면 심볼 S3=2이고 모든 다른 심볼이 제로인지, 또는 S1=S2=1 및 S3=S4=0인지, 또는 S3=S4=1이고 S1=S2=0인지 차이가 난다. 보다 구체적으로, 상기 4개의 심볼 구성을 주사하는 경우, 도 2로 도시된 것처럼, 예상되는 출력신호에 대해 81개의 가능성이 있다. 그러나, 적분된 심볼 값 S1+S2+S3+S4(상기 예에서는 2이다)에 대해 얻어지는 신호 파형은, (S1+S2+S3+S4의 범위는 0 내지 8이므로) 9개의 서로 다른 신호 레벨만을 반사해야 한다. 도 2는 출력신호에 대한 모든 81개의 가능성을 포함한 그래프이고, 이러한 그래프는 멀티레벨 "아이 패턴"으로서 나타내어진다. 도 2의 아이 패턴은, 그 81개의 신호 가능성간의 구별이 매우 어렵다는 것을 나타낸다. 이것은, 상기에 언급된 9개의 기본 레벨까지의 레벨의 퍼지(fuzzy) 클러스터링으로서 보일 수 있고: 이것은, 적분된 심볼값 S1+S2+S3+S4가 이들 경우에 대해 동일하므로 신호 레벨이 동일해지는데 필요할 서로 다른 경우의 비대칭으로 야기된 신호 레벨의 시스템 진폭 지터로서 설명될 수 있다. 그래서, 디코딩 오류의 기회는 상당히 높다.
본 발명의 목적은, 디코딩 오류의 기회를 감소시키는 2D-SCIPER 코딩 정보를 판독하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은, 가능한 판독신호의 아이 패턴이 개선된 분명히 구별 가능한 레벨을 나타내는 2D-SCIPER 코딩 정보를 판독하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
(발명의 요약)
본 발명의 중요한 국면에 의하면, 광 스폿의 중심은 2개의 인접한 트랙에 정확히 절반의 위치에 대해 반경방향으로 어긋나 있다. 바람직한 실시예에서는, 2개의 광 스폿을 사용하되, 이때 하나의 스폿은 일방향으로 어긋나 있고, 나머지 스폿은 반대방향으로 어긋나 있으며, 양쪽 어긋남(offset)의 크기는 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
이들 발명 내용과 본 발명의 다른 국면, 특징 및 이점은, 도면을 참조하여 다음의 설명으로 더욱 설명될 것이고, 여기서, 동일한 참조번호는 동일 또는 유사한 부분을 나타낸다:
도 1은 2D-SCIPER 구성을 개략적으로 나타내고,
도 2는 광 스폿의 중심이 2개의 인접한 트랙의 정확히 절반에 위치된 궤도를 따라가는 통상의 경우에 대해, 도 1의 2D-SCIPER 구성에 대한 아이 패턴을 나타낸 그래프,
도 3은 광 디스크 드라이브 장치를 개략적으로 나타내고,
도 4는 종래기술에 따른 상세 내용을 수반하는 트랙을 개략적으로 나타내고,
도 5는 본 발명에 따른 상세 내용을 수반하는 트랙을 개략적으로 나타내고,
도 6은 본 발명에 따라 생기는 아이 패턴을 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상세 내용을 수반하는 트랙을 개략적으로 나타내고,
도 8은 본 발명에 따른 2D-SCIPER 구성을 개략적으로 나타내고,
도 9는 광 판독신호를 검출하여 광 판독신호를 처리하는 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
(발명의 설명)
도 3은 2D-SCIPER 코딩 정보를 포함한 광 저장 디스크(2)로부터 정보를 판독하는데 적합한 광 디스크 드라이브 장치(1)를 개략적으로 나타낸 것이다. 광 디스크(2)는, 2D-SCIPER 데이터 패턴의 형태로 정보를 저장한 저장공간을 갖는, 연속적인 나선 형태로 또는 다수의 동심원 형태로 (간략함을 위해 도 3에 미도시된) 적어도 하나의 트랙을 구비한다. 피트 파라미터를 360도 트랙 회전 당 데이터 피트의 수로서 정의하면, 디스크(2)는 전형적으로 복수의 반경방향 구역으로 이루어지고, 하나의 구역 내의 모든 트랙은 동일한 피트 파라미터를 갖고, 인접한 구역에서의 트랙은 서로 다른 피트 파라미터를 갖는다.
디스크(2)를 회전시키기 위해서, 디스크 드라이브 장치(1)는, 회전축(5)을 한정하는 (간략함을 기하기 위해 미도시된) 프레임에 고정된 모터(4)를 구비한다. 그 디스크(2)를 수납 및 보유하기 위해서, 디스크 드라이브 장치(1)는 스핀들 모터(4)일 경우에 모터(4)의 스핀들 액슬(axle)(7)에 장착되는 턴테이블 또는 클램핑 허브(6)를 구비한다.
디스크 드라이브 장치(1)는, 광빔으로 디스크(2)의 트랙을 주사하는 광학 시스템(30)을 더 구비한다. 그 광학 시스템(30)은, 대표적으로 광빔(32)을 발생하도록 배치된 레이저 다이오드 등의 레이저와 같은 광빔 발생수단(31)을 구비한다. 이하에서, 광빔(32)의 광 경로의 서로 다른 섹션은, 참조번호 32에 첨부된 문자 a,b, c 등으로 나타내어질 것이다.
광빔(32)은 빔 스플리터(33), 시준렌즈(37) 및 대물렌즈(34)를 지나 디스크(2)에(빔 32b) 도달한다. 대물렌즈(34)는, 디스크(2)의 (간략함을 기하기 위해 미도시된) 정보층의 초점 F에 광빔(32b)을 포커싱하도록 설계된다. 광 빔(32b)은, 디스크(2)로부터 반사하고(반사된 광빔 32c) 대물렌즈(34), 시준렌즈(37) 및 빔 스플리터(33)(빔 32d)를 지나서 광 검출기(35)에 도달한다.
동작시에, 광빔은, 포커싱되어 있어야 하고 트랙을 따라가야 한다. 이를 위해, 대물렌즈(34)는, 축방향 및 반경방향으로 변위가능하게 배치되고, 광 디스크 드라이브 장치(1)는 디스크(2)에 대해 대물렌즈(34)를 변위시키도록 배치된 액추에이터 시스템(52)을 구비한다. 액추에이터 시스템 그 자체가 공지되어 있고 상기 액추에이터 시스템의 또 다른 설계 및 동작이 본 발명의 주제가 아니므로, 여기서는 상기 액추에이터 시스템의 설계 및 동작을 보다 상세히 설명하지 않겠다.
장치 프레임에 대해 대물렌즈를 지지하는 수단과, 대물렌즈를 변위시키는 수단은 일반적으로 공지되어 있다는 것을 주목한다. 상기 지지 및 변위수단의 설계 및 동작이 본 발명의 주제가 아니므로, 여기서는 보다 상세히 그들의 설계 및 동작을 설명하지 않겠다.
디스크 드라이브 장치(1)는, 광 검출 시스템(35)으로부터 판독신호 SR을 수신하는 판독신호 입력부(91)를 갖는 신호처리회로(90)를 더 구비한다. 그 신호처리회로(90)는, 데이터 신호 SD를 얻어 이 데이터 신호 SD를 데이터 출력부(92)에서 제공하기 위해서 그 판독신호 SR를 처리하도록 설계된다. 또한, 신호처리회로(90)는, 액추에이터 시스템(52)용 제어신호 SC를 발생하여 이들 제어신호 SC를 제어출력부(94)에서 제공하기 위해, 그 판독신호 SR을 처리하도록 구성된다.
도 4는 종래기술의 경우에 대해 도 1과 비교한 것처럼 보다 상세히 상세 내용을 수반하는 트랙을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1에서, 광 스폿 F의 중심은, 42로 나타낸다. 파선(43)은 스폿 궤도, 즉 광 스폿 중심(42)이 따라가는 경로를 나타내고; 종래기술에 따르면, 그 스폿 궤도(43)는 2개의 인접한 트랙(11,21)의 중심선 13과 23 사이의 정확히 절반에 위치된다. 이러한 스폿 궤도에 의하면, 도 2의 아이 패턴이 된다.
도 5는 도 4와 비교가능한 도면이지만, 본 발명에 따른 상세 내용이 따라가는 트랙을 나타낸다. 점선(44)은 2개의 인접한 트랙(11,21)의 중심선 13과 23 사이의 정확히 절반에 위치되고; 이하에서, 이 점선은 선(44)의 절반으로서 나타내어질 것이다. 종래기술에서 스폿 궤도는 선(44)의 절반과 일치한다는 것을 주목한다(도 4 참조). 파선(45)은, 본 발명에 따른 스폿 궤도를 나타낸다. 분명히 밝혀진 것은, 그 스폿 궤도가 선(44)의 절반에 대해 반경방향으로 변위된다(어긋나 있다)는 것이다. 스폿 궤도(45)의 반경방향 어긋남은, RSTO로서 나타낸다. 최적으로 보이고 그래서 바람직한 RSTO에 대한 매우 적합한 값은, RSTO=0.1·TP(고려된(유사) 6각형 피트의 배치일 경우, 트랙 피치 TP는
Figure 112006031286932-PCT00001
에 해당함)이다. 이 값은 (스케일링 팩터 λ(레이저광의 파장)/(2NA)를 갖는 스케일링된 거리에 관계하는) 2D SCIPER 저장 시스템의 선택된 파라미터에 대해 적용한다. (상대적인) 저장 밀도 가 변하는 경우, 반경방향 변위의 최적값 RSTO는 그에 따라서 변할 것이다.
도 6은 도 2와 비교 가능한 그래프로, 0.1·TP의 반경방향 스폿 궤도 어긋남을 갖게 되는 아이 패턴을 나타낸다. 수평축은 스폿 중심(42)과 기준점 사이에서, 트랙 방향에 평행하게 측정된 거리 D를 나타낸다. 이러한 기준점(D=0)은, 제 1트랙(11), 즉 광 스폿 F가 어긋난 트랙의 (이를테면: 피트 10b와 10c사이) 2개의 피트 사이에서 절반에 위치된다. 수직축은, 임의의 단위로 신호 크기를 나타낸다. 분명히 알 수 있는 것은, 상기 아이 패턴의 이상적인 샘플링 위상인 D=0 정도에서, 예상되는 신호는 쉽게 구별할 수 있는 9개의 명확하고 급준한 레벨 중 하나만을 사 용할 수 있다는 것이다. 그래서, (도 2와 비교하여) 종래기술에 대한 개선점이 명백하다.
도 6은 제 1 트랙(11)의 2개의 절반의 피트와 제 2 트랙(21)의 하나의 피트(이를테면, 피트 10b의 후방향 에지, 피트 10c의 전방향 에지 및 피트 20b의 양쪽의 에지)와 관련되되 다른 모든 피트와 피트 에지를 무시하는 4개의 심볼의 조합으로부터 생기는 아이 패턴을 나타낸 것을 주목한다. 이 경우는 보다 많은 피트를 고려하는 경우 보다 복잡해진다. 등화는, 제 1 이웃의 범위를 넘는 피트의 심볼간 간섭의 효과를 감소시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, 도 6은, 상술한 것과 같은 4개의 심볼의 조합이, 광 스폿의 중심이 상술한 것처럼 변위되는 경우 종래기술보다 신뢰성 있게 디코딩될 수 있다는 것을 분명히 보여준다. 이것이 의미하는 것은, 도 2의 아이 패턴에서 퍼지 레벨이 되는 시스템적 심볼간 간섭이 레이저 스폿의 반경방향 위치를 이동시켜서 보상된다는 것을 말한다.
또, 도 6은 제 1 트랙(11)의 2개의 절반의 피트와 제 2 트랙(21)의 하나의 피트(이를테면, 피트 10b의 후방향 에지, 피트 10c의 전방향 에지 및 피트 20b의 양쪽의 에지)와 관련된 4개의 심볼의 조합으로부터 생기는 아이 패턴을 나타낸 것을 주목한다. 제 2 트랙(21)의 2개의 절반의 피트와 제 1 트랙(11)의 하나의 피트와 관련된 4개의 심볼(이를테면, 도 1에 도시된 것처럼, 심볼 S1,S2,S3,S4)의 조합을 판독하기 위해서, 상기의 경우와 반대이다. 본 발명에 따른 4개의 심볼의 상기 조합의 판독을 향상시키는 것은, 광 스폿이 반대방향으로, 즉 제 2 트랙(21)을 향해 반경방향으로 어긋나 있는 경우 이루어진다.
원리상, 본 발명을 하나의 광 스폿만으로 수행하는 것이 가능하다. 그래서, 2개의 트랙(11, 21)의 조합을 판독하는 것은, 2번의 주사 회전, 즉 광 스폿이 제 1 트랙(11)을 향하는 방향으로 어긋나 있는 제 1 회전과, 광 스폿이 그와 반대방향으로 어긋나 있는 제 2 회전을 필요로 할 것이다. 양쪽의 트랙의 피트에 기록된 정보를 정확히 디코딩하기 위해서, 제 1 회전의 판독신호는 트랙 메모리에 버퍼링되어야 하고, 제 2 회전의 판독신호와의 적절한 조합을 위한 제 2 회전 동안 상기 트랙 메모리로부터 판독되어야 하며: 제 1 및 제 2 주사의 신호는 적절하게 다중화되어 디코딩 및 신호처리는 심볼값을 생성할 수 있다. 또는, 양 회전의 판독신호는 후처리를 위해 저장되어야 한다.
그러나, 본 발명은, 도 7에 개략적으로 도시된 것처럼, 2개의 광 스폿, 즉 제 1 트랙(11)의 방향으로 어긋나 있는 제 1 광 스폿과, 반대방향으로 어긋나 있는 제 2 광 스폿으로 실행되는 것이 바람직하고, 이때의 2개의 광 스폿 F1 및 F2의 각각의 스폿 중심(42,46)은 실질적으로 트랙 방향으로 서로 변위되게 도시되어 있다. 제 1 광 스폿 F1의 광 중심(42)은 제 1 트랙(11)으로 반경방향으로 어긋나 있고(RSTO1), 제 2 광 스폿 F2의 광 중심(46)은 제 2 트랙(21)으로 반대방향으로 반경방향으로 어긋나 있으며(RSTO2), 양쪽의 어긋남의 크기는 동일한 것이 바람직하다(｜RSTO1｜=｜RSTO2｜).
도 7에서, 2개의 광 스폿 F1과 F2의 2개의 광 중심(42) 사이의(즉, 트랙 축(13,23)의 방향을 따라 측정된) 접선방향 거리는, 2개의 광 스폿이 부분적으로 중첩하도록 상대적으로 작은 것으로서 도시되어 있다. 상기 거리는 훨씬 크므로, 2 개의 광 스폿 F1과 F2는 중첩하지 않는다. 적절한 거리, 이를테면, 대략 1㎛ 정도이고, 본 발명은 이 거리로 제한하지는 않는다. 실제로, 2개의 광 스폿 F1 및 F2는, 2개의 분리된 레이저 소스와, 디스크 회전축(5)에 대해 180°반대로 위치된 2개의 분리된 광학 시스템에 의해 발생되어도 된다. 한편, 비용을 절감하기 위해서, 그 2개의 광 스폿 F1과 F2는, 이를테면 회절격자 등의 분할장치를 사용하여 레이저 빔을 분할함으로써, 하나의 공동 레이저로 발생되는 것이 바람직하다. 또한, 상호 빔 거리가 약 10㎛인 경우, 이들 2개의 빔은 하나의 공동 광학 렌즈계로 포커싱된다. 빔을 격자를 사용하여 2개 이상의 빔으로 분할하는 것이 공지되어 있으므로, 여기서는 그 기술을 더 상세히 설명하지 않겠다.
도 7에는, 트랙 중심선(13,23)이 직선으로 도시되어 있다. 그러나, 실제로는, 그 트랙 중심선(13,23)은, 구부러진 선이고, 이 선들의 곡률반경은, 디스크의 내경에 있어서 보다 작고 디스크의 외경에 있어서 보다 크다. 이 때문에, 서로에 대해 2개의 광 스폿 F1과 F2의 이상적인 방위는 내경에서 외경까지 진행하는 경우 변경되는 것이어도 된다. 이것은 상기 분할장치(즉, 회절격자)를 약간 회전시킴으로써 용이하게 이루어질 수 있다. 이와 같은 회절격자의 회전은, 액추에이터와 관련된 서보제어수단에 의해 제어될 수 있다.
도 8은 도 1과 비교하여 스케일을 보다 작게한 도면으로, 2개의 트랙 중심선(13,23)과 2개의 시리즈의 피트 중심 12(1), 12(2), 12(3) 등과 22(1), 22(2), 22(3) 등 각각을 나타낸 것이다. 이들 피트 중심은, 선(44) 중도에, 판독위치 61(1), 62(1), 61(2), 62(2) 등, 피트 중심 12(i)에 해당하는 판독위치 61(i) 및 피트 중심 22(i)에 해당하는 판독위치 62(i)를 나타내게 투사된다. 이들 판독위치는 광 판독신호 SR을 샘플링하는 시간의 순간을 정의하고, 이 순간은 샘플링 순간 또는 샘플링 위상으로서 나타내어질 것이다.
하나의 광 스폿만으로 "통상의" 2D-SCIPER일 경우에, 샘플링 위상 61(i) 및 62(i)는 간헐적으로 주사된다. 광 스폿이 제 1 샘플링 위상 61(i)에 도달하는 경우, 광 판독신호 SR은, A에 도시된 것처럼, 제 1 트랙(11)을 향하여 가는 꼭대기를 갖는 삼각형을 대략 구성하는 방위에 위치된 4개의 심볼로부터의 정보를 포함한다. 광 스폿이 제 2 샘플링 위상 62(i)에 도달하는 경우, 광 판독신호 SR은, B에 도시된 것처럼, 제 2 트랙(21)을 향하여 가는 꼭대기를 갖는 삼각형을 대략 구성하는 방위에 위치된 4개의 심볼로부터의 정보를 포함한다.
하나의 광 스폿만으로 상기 샘플링 위상을 주사하는 종래기술에서는, 61(1),62(1),61(2),62(2),61(3),62(3) 등의 순으로 하나의 광 검출기(35)에 의해 광 판독신호 SR을 얻는다. 본 발명에서는, 제 2 광 스폿 F2에 의해 제 1 샘플링 위상 61(i)을 주사하고, 제 1 광 스폿 F1에 의해 제 2 샘플링 위상 62(i)를 주사한다. 제 1 광 스폿 F1으로 얻은 광 판독신호 SR1과 제 2 광 스폿 F2으로 얻은 광 판독신호 SR2를 명백히 구별할 수 있도록, 광학 시스템(30)은, 2개의 독립적인 광 검출기(135,235)를 구비하는 것이 바람직하고, 도 9에 도시된 것처럼, 상기 제 1 광 검출기(135)는 제 1 광 스폿 F1으로 반사된 광을 수신하고, 상기 제 2 광 검출기(235)는 제 2 광 스폿 F2으로 반사된 광을 수신한다.
2개의 광 스폿 F1과 F2 사이의 접선방향 거리의 면에서 볼 때, 2개의 샘플링 위상에 관한 판독신호간의 시간 관계는 변이된다. 도시된 예에서, 제 2 광 스폿 F2는 제 1 광 스폿 F2의 앞에 있어서, 제 1 광 스폿 F1에 의해 얻어진 제 1 광 판독신호 SR1은 제 2 광 스폿 F2에 의해 얻어진 제 2 광 판독신호 SR2에 대해 지연된다. 이러한 시간차를 제거하기 위해서, 제 2 광 판독신호 SR2는, 도 9에 도시된 것처럼, 신호처리회로(190)에서 처리되기 전에 버퍼 또는 지연소자(236)에서 지연될 수도 있다.
당업자에게 있어서, 본 발명은 상술한 예시적인 실시예에 한정되는 것이 아니지만, 첨부된 청구항에 기재된 것과 같은 본 발명의 보호 범위 내에서 수개의 변형 및 변경이 가능하다는 것은 명백하다.
상기에서는, 본 발명을 블록도를 참조하여 설명하였고, 이 블록도는 본 발명에 따른 장치의 기능 블록도이다. 이들 기능 블록의 하나 이상은 하드웨어로 구현되어도 된다는 것을 알 수 있을 것이고, 이때 그 기능 블록의 기능은 개개의 하드웨어 부품으로 수행되지만, 이들 기능 블록의 하나 이상은 소프트웨어로 구현되는 것도 가능하여, 상기 기능 블록의 기능은, 하나 이상의 프로그램 라인의 컴퓨터 프로그램 또는, 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러, 디지털 신호 처리기 등등의 프로그래머블 장치로 수행된다.

Claims (15)

  1. 트랙(11,21)의 실질적으로 원형 중심선(13,23)을 한정하는 공칭 피트 중심(12)이 실질적으로 6각형 패턴에 따라 배치된 피트(10,20)에 기록하는 피트 에지에 따라 저장되는 정보를, 광 디스크(2)로부터 판독하는 방법으로서,
    적어도 하나의 광빔(32)을 발생하는 단계와,
    광 디스크(2)의 정보층의 적어도 하나의 초점(F;F1,F2)에 광빔(32)을 포커싱하는 단계와,
    2개의 인접한 트랙(11;21)의 피트(10;20)를 덮기에 충분한 크기를 갖는 초점(F;F1,F2)의 광 중심(42;46)의 반경방향 위치를 제어하여 2개의 인접한 트랙(11;21)의 2개의 중심선(13,23) 사이에 위치된 궤도(45;47)를 따라가는 단계를 포함하고,
    상기 궤도(45;47)와, 상기 2개의 중심선(13,23)의 제 1 중심선(13)과의 사이의 반경방향 거리는, 상기 궤도(45;47)와, 상기 2개의 중심선(13,23)의 제 2 중심선(23)과의 사이의 반경방향 거리와 서로 다른 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 궤도(45;47)는 상기 2개의 중심선(13,23) 사이의 정확히 중간의 위치에서 중 간의 선(44)에 대해 반경방향 스폿 궤도 어긋남(RSTO;RSTO1,RSTO2)을 갖고,
    상기 반경방향 스폿 궤도 어긋남(RSTO;RSTO1,RSTO2)은 0.1·TP와 대략 동일하고,
    상기 TP는 상기 2개의 중심선(13,23) 사이의 반경방향 거리인 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    디스크(2)로부터 반사된 광(32d)을 검출하는 단계와,
    상기 반사된 광을 나타내는 검출기 출력신호(SR;SR1,SR2)를 처리하고 그 검출기 출력신호(SR;SR1,SR2)를 디코딩하여 상기 신호에 존재하는 정보를 얻는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    검출기 출력신호(SR;SR2)는 초점(F;F2)의 광 중심(42;46)이 제 1 트랙(11)의 피트 중심(12)과 반경방향으로 정렬되는 경우 제 1 샘플링 위상(61i)에서 샘플링되고, 검출기 출력신호(SR;SR1)는 초점(F;F1)의 광 중심(42;42)이 제 2 트랙(21)의 피트 중심(12)과 반경방향으로 정렬되는 경우 제 2 샘플링 위상(62i)에서 샘플링되고,
    상기 제 1 샘플링 위상(61i)에서, 초점(F;F2)의 광 중심(42;46)과 상기 제 1 트 랙(11)간의 반경방향 거리는 0.5·TP보다 크고,
    상기 제 2 샘플링 위상(62i)에서, 초점(F;F1)의 광 중심(42;42)과 상기 제 2 트랙(21) 사이의 반경방향 거리는 0.5·TP보다 크고,
    TP는 상기 2개의 중심선 13과 23 사이의 반경방향 거리인 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    하나의 광 스폿(F)만으로 상기 디스크(2)를 주사하고, 제 1 샘플링 위상(61i)에서 샘플링하기 위해 초점(F)의 광 중심(42)의 반경방향 위치를 제어하여 적어도 하나의 디스크 회전동안 상기 제 2 트랙(21)에 보다 근접한 궤도(47)를 따라가고, 제 2 샘플링 위상(62i)에서 샘플링하기 위해 초점(F)의 광 중심(42)의 반경방향 위치를 제어하여 적어도 하나의 디스크 회전동안 상기 제 1 트랙(11)에 보다 근접한 궤도(46)를 따라가는 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    한번의 디스크 회전동안 제 1 샘플링 위상(61i)으로부터 신호 샘플을 얻는 단계와,
    제 1 샘플링 위상(61i)으로부터의 상기 신호 샘플을 저장하는 단계와,
    한번의 디스크 회전동안 제 2 샘플링 위상(62i)으로부터 신호 샘플을 얻는 단계와,
    상기 제 2 샘플링 위상(61i)으로부터의 상기 신호 샘플과 상기 제 2 샘플링 위상(62i)으로부터의 상기 신호 샘플을 다중화하는 단계와,
    상기 제 1 및 제 2 샘플링 위상으로부터 상기 멀티플렉싱된 신호 샘플을 함께 처리하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    적어도 2개의 광 스폿(F1,F2)으로 상기 디스크(2)를 주사하고, 제 1 초점(F1)의 광 중심(42)의 반경방향 위치를 제어하여 상기 제 1 트랙(11)에 보다 근접한 제 1 궤도(45)를 따라가고, 제 2 초점(F2)의 광 중심(46)의 반경방향 위치를 제어하여 상기 제 2 트랙(21)에 보다 근접한 제 2 궤도(47)를 따라가고,
    제 1 샘플링 위상(61i)에서 샘플링하기 위해 상기 제 2 초점(F2)으로부터 얻어진 판독신호(SR2)를 샘플링하고, 상기 제 2 샘플링 위상(62i)에서 샘플링하기 위해 상기 제 1 초점(F1)으로부터 얻어진 판독신호(SR1)를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 초점(F2) 중 적어도 하나의 판독신호(SR2)를, 다른 판독신호(SR1)에 대해 버퍼링하거나 지연시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 2개의 초점(F1,F2)을, 이를테면 회절격자 등의 분할장치를 사용하여 단일 레이저빔을 분할하여 생성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크로부터의 정보 판독방법.
  10. 트랙(11,21)의 실질적으로 원형 중심선(13,23)을 한정하는 공칭 피트 중심(12)이 실질적으로 6각형 패턴에 따라 배치된 피트(10,20)에 기록하는 피트 에지에 따라 저장되는 정보를, 광 디스크(2)로부터 판독하되, 청구항 1의 방법을 수행하도록 설계된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치(1).
  11. 제 10 항에 있어서,
    2개의 초점(F1,F2)을 발생하여 디스크(2)의 트랙(11,21)을 주사하는 광학 시스템(30)과,
    2개의 초점(F1,F2)의 위치지정을 제어하는 액추에이터(52)와,
    그 액추에이터(52)를 제어하는 제어기(90)를 구비하고,
    상기 제어기(90)는, 그 액추에이터(52)를 제어하여, 제 1 초점(F1)의 광 중심(42)이 인접한 트랙(11;21)의 2개의 중심선(13,23) 사이에서 상기 트랙(11,21) 중 제 1 트랙(11)에 보다 근접한 제 1 궤도(45)를 따라가고, 제 2 초점(F2)의 광 중심(46)이 상기 2개의 중심선(13,23) 사이에서 상기 트랙(11,21) 중 나머지 트랙(21)에 보다 근접한 제 2 궤도(47)를 따라가도록 설계된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 초점(F1)으로부터 반사된 광을 수신하여 제 1 판독신호(SR1)를 발생하는 제 1 광 검출기(135)와,
    상기 제 2 초점(F2)으로부터 반사된 광을 수신하여 제 2 판독신호(SR2)를 발생하는 제 2 광 검출기(235)와,
    상기 제 1 판독신호(SR1)에 대해 제 2 판독신호(SR2)를 지연시키는 지연수단(236)과,
    상기 지연된 제 2 판독신호(SR2)를 상기 제 1 판독신호(SR1)와 함께 처리하는 처리수단(190)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 광학 시스템(30)은, 공통 레이저 빔을 발생하는 레이저 소스와, 그 공통 레이저 빔을 적어도 2개의 분리된 빔으로 분할하도록 배치된 이를테면 회절격자 등의 빔 분할장치를 구비한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 빔 분할장치는, 2개의 초점(F1,F2)의 위치지정을 조정하기 위해 조정가능한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 궤도(45)와, 상기 2개의 인접한 트랙(11;21) 사이의 정확히 중간의 위치에서의 중간의 선(44)과의 사이의 반경방향 어긋남(RSTO1)은 TP/2보다 작고, 이때 TP는 상기 2개의 중심선(13,23) 사이의 반경방향 거리이고,
    상기 제 2 궤도(47)와 상기 중간의 선(44)과의 사이의 반경방향 어긋남(RSTO2)은 TP/2보다 작고,
    상기 어긋남은 대략 0.1·TP와 같은 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 장치.
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