KR20070095315A - 광학 기록매체 시스템에 사용하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광학 기록매체 시스템에 사용하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20070095315A
KR20070095315A KR1020077015414A KR20077015414A KR20070095315A KR 20070095315 A KR20070095315 A KR 20070095315A KR 1020077015414 A KR1020077015414 A KR 1020077015414A KR 20077015414 A KR20077015414 A KR 20077015414A KR 20070095315 A KR20070095315 A KR 20070095315A
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로엘 제이. 이. 메리
마르틴 리스트
마르첼 리크
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

광학 디스크 시스템(30)의 포커스 액추에이터(309)를 제어하기 위한 신호처리장치(301)로서, 신호처리장치(301)는 포커스 액추에이터(309)에 주어질 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 발생한다. 포커스 액추에이터 제어신호(CS)는 포커스 에러신호(FE)와 중앙 개구신호(CA)에 근거한다. 중앙 개구신호(CA)가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때에는 포커스 액추에이터 제어신호(CS)가 포커스 에러신호(FE)에 상응한다. 그러나, 중앙 개구신호(CA)가 임계값보다 작을 때에는 포커스 액추에이터 제어신호가 소정의 레벨을 갖는다. 본 발명에 따른 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 제공함으로써, 초점과 기록매체(304)의 데이터 층 사이의 상대적인 거리가 정확하게 표시되지 않는 포커스 에러신호(FE)의 영역을 확장하는 것이 가능하다. 제어신호(CS)의 제공은 특히 진동 상태하에서 광학 디스크 시스템의 시동 및 복구 성능의 향상을 가능하게 한다.
광학 기록매체, 진동, 포커스 액추에이터, 포커스 에러신호, 중앙 개구신호, 포커스 액추에이터 제어신호, 임계값

Description

광학 기록매체 시스템에 사용하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR USE IN OPTICAL RECORD CARRIER SYSTEMS}
본 발명은, 일반적으로, 그러나 비배타적으로, 광학 디스크 시스템에서 사용하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하기 위한 신호처리장치와 광학 디스크 시스템에서 포커스 액추에이터를 제어하는 방법에 관련된다. 장치 및 방법은 특히 진동의 영향하에서 광학 디스크 시스템의 향상된 시동 및 복구 거동을 제공한다.
오디오 정보, 비디오 정보 및 데이터를 위한 통상적인 기록매체의 한 개로서, 광 빔을 사용하여 기록된 정보가 판독되고 광 빔을 사용하여 정보가 기록되는 광학 디스크가 현재 널리 이용된다. 이와 같은 광학 디스크, 예를 들어 콤팩트 디스크(CD) 또는 디지털 다기능 디스크(DVD)는 단일의 플라스틱제 판 형태의 기판에서 형성된다. 광학 디스크는 정보를 디스크 위에 디지털 데이터로 저장하고 큰 저장용량을 갖는다. 광학 디스크의 기장 안쪽 부분은 데이터를 유지하지 않는다. 실제로, 디스크의 상부면 위의 나선형 트랙 또는 다수의 원형 트랙을 따라 배치된 피트에 디지털 데이터가 물리적으로 포함된다. 이들 피트는 매우 얇은 금속층으로 덮인다. 데이터가 포함되는 층은 보통 정보층 또는 데이터층으로 알려져 있다. 광학 디스크에서 발생된 디지털 데이터는 레이저 빔등의 광 빔을 사용하여 광학 디스크 시스템에 의해 액세스된다. 이것은 광 빔이 투명 기판을 통과하고 다시 복귀하도록 아래에서 광 빔을 가하여 성취된다. 광 빔은 광학 디스크에 삽입된 금속화된 데이터 층에 포커스되어, 광학 디스크에서 데이터의 판독을 가능하게 한다.
광학 디스크는 광학 디스크 시스템에서 재생된다. 전형적인 광학 디스크 시스템은 레이저 유니트를 갖는 광학 픽업장치를 구비하고, 디스크에 의해 반사 및 변조된 광학 픽업장치의 광 빔은 검출되고 그후 전기신호로 변환되며, 이것은 신호처리장치에 가해져 인가 신호에서 원래의 오디오 정보를 복원한다. 레이저 유니트는 대물렌즈를 더 갖는다. 이것의 목적은 예를 들어 광학 디스크의 굴절률을 고려하여, 광학 디스크의 데이터 층 위에 레이저 빔을 포커스하는 것이다. 더욱이, 광학 픽업장치는 대물렌즈를 포커스 방향으로 기동함으로써, 디스크의 데이터층에 있는 한 점에 상응하는 디스크에 위치한 점에 광 빔이 포커스될 수 있도록 하는 포커스 액추에이터를 갖는다. 래디얼 트랙킹을 수행하기 위해, 레이저 유니트가 광학 디스크 위에서 반경 방향으로 이동할 수 있다. 래디얼 트랙킹의 목적은 이전에 언급한 나선형 트랙 또는 원형의 트랙들을 따라가는/추적하는 것이다. 더욱이, 래디얼 트랙킹은 본 기술분야에서 알려진 다수의 방식으로 성취될 수 있다. 레이저 빔이 트랙을 매우 정밀하게 따라가는 것이 중요하다. 이와 같은 목적을 위해, 시스템은 트랙킹 제어장치를 구비하며, 이것은 광학 픽업장치에서의 래디얼 에러신호에 응답하여 레이저 유니트의 반경 위치를 제어하여 에러신호를 줄인다. 덧붙여, 디스크의 가능한 평탄하지 않음(out-of-flatness)에도 불구하고 레이저 빔이 디스크 위에 정밀하게 포커스된 채 유지되어야 한다. 이와 같은 목적을 위해 시스템은 포커 스 제어장치를 구비하며, 이것은 광학 픽업장치에서의 포커스 에러신호에 응답하여 레이저 빔이 디스크 위에 포커스되게 유지한다. 원리적으로 상기한 제어장치는 검출된 에러에 응답하여 교정이 수행되어 에러를 줄이는 피드백 시스템이다. 이 제어장치는 광학 디스크 시스템의 정규의 사용 동안에 발생하는 에러를 처리할 수 있다.
그러나, 광학 디스크 시스템이 진동에 민감하다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 광학 디스크 시스템이 포터블 디스크 시스템으로 구성되거나 디스크 시스템에 차량에 장착되면, 진동과 충격이 발생될 수 있으며, 이것은 광학 디스크 시스템 고유의 제어장치에 의해 더 이상 제어될 수 없다. 특히, 진동과 충격은 광학 디스크에 대한 광학 픽업장치의 위치에 있어서 비교적 큰 변화를 일으킬 수도 있다. 이것은 시동 또는 복구 처리가 실패하도록 만들 수도 있다. 더욱 심각하게는 이것이 손상된 광학 픽업장치 또는 손상된 광학 디스크를 잠정적으로 발생할 수도 있다.
종래기술에서는 진동에 덜 민감한 장치를 제공하기 위해 다른 방법들이 제시되었다. 예를 들어 광학 디스크 시스템의 포커싱 및 속도를 제어하는 것이 제안되었다. 이러한 한 개의 장치는 EP 0 217 460에 제시되었다. 이 장치는 예를 들어 CD와 같은 광학 디스크의 시동 및 재생 동안에 충격과 진동을 줄이기 위해 가속 트랜스듀서를 사용한다. 그러나 이 장치와 관련된 문제점이 존재한다. 예를 들어, 트랜스듀서는 꽤 고가이다.
더욱이, 크기가 줄어들고 더 콤팩트한 신세대의 광학 디스크 시스템에서는, 광학 픽업장치의 가속이 진동 환경 중에서 실질적으로 증가될 수도 있다는 것이 발 견되었다. 따라서, 포커스 액추에이터가 진동을 겪을 때 시동 및 복구 조건 중에 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하는 제어장치가 항상 제어장치에 대해 위치 정보가 이용될 수 있는 영역에 포커스 에러를 항상 유지할 수 있는 것이 아니라는 것이 발견되었다. 이것을 도 1 및 도 2를 참조하여 다음의 설명에서 기술한다.
도 1은 광학 픽업장치에서 방출되고 광학 디스크의 데이터 층에서 반사된 광 빔에 근거하여 생성된 포커스 에러신호를 나타낸다. 포커스 에러신호는 포커스 주위의 비교적 작은 범위에서 사용가능하다. 본 명세서에서 초점이라는 용어는 대물렌즈의 초점이 배치되는 지점을 일컫는다. 소위 S 형태의 특징을 갖는 포커스 에러신호는 초점과 광학 디스크의 데이터 층 사이의 상대적인 거리로 표시된다. 대물 렌즈가 적당한 포커싱 위치에 있을 때, 즉 초점이 디스크의 데이터 층에 놓일 때 포커스 에러신호가 제로 크로싱(zero crossing)들 O를 갖는다. 따라서, 레이저 빔이 정확하게 포커스되지 않으면, 즉 대물렌즈가 부정확하게 배치되면, 포커스 에러(즉 초점과 광학 디스크의 데이터 층 사이의 상대적인 거리)가 제로값과 같지 않다. 레이저 빔이 정확하게 포커스되지 않을 때, 2개의 방향, 즉 적절한 포커싱 방향에 대해 음의 방향(도 1에 X로 표시) 또는 양의 방향(Y로 표시) 중에서 어느 한 방향으로 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 벗어날 수도 있다. 대물렌즈가 음의 방향으로 벗어나면 포커스 에러는 음의 부호를 갖는다고 말한다. 유사하게, 대물렌즈가 양의 방향으로 벗어나면 포커스 에러신호가 양의 부호를 갖는다고 말한다. 예시 목적을 위해 S 형태의 곡선만을 영역들 A, B 및 C로 분할하였다. 광학 디스크 시스템에서는, 대물렌즈의 위치 지정을 수행하는 포커스 액추에이터를 제어하는 제어장치에 대해 위치 정보가 사용가능한 범위를 S 형태의 곡선이 결정한다. 위치 정보는 대물렌즈의 초점과 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리에 관한 정보이다. 제어장치가 직접 포커스 에러신호를 사용할 때, A로 표시된 영역에서만 제어장치가 활성이 될 수 있다는 것이 발견되었다. 영역 A에서는 초점과 광학 디스크의 데이터 층 사이의 상대적인 거리가 정확하게 표시된다. 그러나 도 1의 S-곡선의 영역 B 및 C에서는 초점과 광학 디스크의 데이터 층 사이의 상대적인 거리가 정확하게 표시되지 않는다. 작은 진동 교란에 대해 포커스 액추에이터를 제어하는 제어장치가 잠정적으로 포커스 에러를 A 영역 내부에 유지할 수도 있다. 그러나 광학 디스크 시스템이 다른 진동 교란을 겪으면 제어장치가 포커스 에러를 A 영역 내부에 항상 유지할 수 있는 것은 아니라는 것이 발견되었다. 이에 따라, 이와 같은 진동 상태 하에서는, 포커스 에러가 A 영역 내부에 위치하지 않을 정도로 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 일단 벗어날 때, 제어장치가 더 이상 활성을 갖지 않으며, 대물렌즈가 제어장치에 의해 다시 광학 디스크의 데이터 층으로 제어될 수 없다. 이 결과 이것은 예를 들어 시동 또는 복구 실패를 일으킨다. 이에 따라, 시스템의 시동 및 복구 성능이 나쁘다. 예를 들어 자동차 응용과 같이 진동을 자주 겪는 광학 디스크 시스템에 대해서는 이와 같은 열악한 성능이 허용될 수 없다.
도 2는 중앙 개구신호(aperture signal)를 나타날 것이다. 이것은 광학 픽업장치에서 방출되고 광학 디스크의 데이터 층에서 발사된 광 빔에 근거하여 발생된다. 중앙 개구신호는 초점 주위의 비교적 작은 범위에서 사용가능한 포커스 에러신 호와 유사하다. 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에 있을 때 반사된 빛의 양은 그것의 피크값에 접근한다. 따라서, 도 2는 초점과 디스크의 데이터 층 사이의 상대적인 거리의 함수로써 반사된 빛의 강도를 나타낸다. 따라서, 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에 있을 때 중앙 개구신호의 신호값은 그것의 최대 레벨에 위치한다. 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 많이 벗어날수록, 신호값이 더 낮다. 이것은 반사된 빛의 양이 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 벗어날 때 감소하기 때문이다.
이 결과, 도 1에 도시된 포커스 에러신호와 도 2에 도시된 중앙 개구신호 사이에 명확한 관계가 존재한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 포커스 에러신호가 그것의 최대값 및 최소값 레벨에 각각 도달할 때 영역 B가 시작된다. A 영역으로부터 B 영역으로의 천이는 도 2에 도시된 중앙 개구신호의 특정한 임계값에 상응한다. 임계값과 같거나 임계값보다 큰 신호값을 갖는 중앙 개구신호는 포커스 에러가 포커스 에러신호의 영역 A 내부에 있는 경우에 상응한다. 유사하게, 임계값보다 작은 신호값을 갖는 중앙 개구신호는 포커스 에러가 포커스 에러신호의 영역 A 바깥에 있는 경우에 상응한다. 따라서, 중앙 개구신호의 값이 이와 같은 특정한 임계값보다 작을 때, 제어장치(들)에 의해 대물렌즈가 광학 디스크의 데이터 층으로 다시 제어될 수 없다.
이에 따라서, 진동과 같은 교란을 겪는 광학 디스크 시스템의 시동 및/또는 복구 성능을 증진시키는 향상된 장치 및 방법을 제공하는 것이 유익할 것이다.
본 발명의 목적은 본 기술분야의 상기한 결점과 문제점 중에서 한가지 이상을 단독으로 또는 임의의 조합으로 경감시키거나 줄이거나 제거하는 것을 시도하는 개량된 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 독립한 1에 따른 신호처리장치에 의해 성취된다. 신호처리장치는 포커스 에러신호와 중앙 개구신호에 근거한 포커스 액추에이터를 제어하기 위한 포커스 액추에이터 제어신호를 발생할 수 있다. 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 크면 상기한 포커스 액추에이터 제어신호가 포커스 에러신호에 상응한다. 그러나, 중앙 개구신호가 임계값보다 작으면, 소정의 레벨을 갖는 포커스 액추에이터 제어신호가 신호처리장치에 의해 발생된다. 본 발명에 따르면, 포커스 에러신호는 일반적으로 초점과 상기한 광학 디스크 시스템에 의해 판독하거나 기록될 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리에 상응한다. 더욱이, 중앙 개구신호는 일반적으로 상기 광학 디스크 시스템에 의해 판독될 기록매체에서의 반사된 빛의 양에 상응한다.
따라서 초점과 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리가 정확하게 포커스 에러신호에 의해 표시되지 않는 영역들로 포커스 에러신호를 확장하는 포커스 액추에이터 제어신호를 제공하는 신호처리장치가 제공된다. 따라서, 진동 환경 하에서, 초점과 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리가 포커스 에러신호에 의해 정확하게 표시되는 영역 바깥에 포커스 에러가 놓일 정도로 대물렌즈가 일단 적당한 포커싱 위치에서 벗어나면, 포커스 액추에이터 제어신호의 제공이 포커스 액추에이터를 제어하는 최소한 한 개의 제어기가 적절한 포커싱 위치를 다시 찾기 위해 어느 방향으로 대물렌즈가 이동해야 하는지를 결정할 수 있게 한다는 이점을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신호처리장치가 실현되는 광학 디스크 시스템은 포커스 액추에이터를 더 제어하는 최소한 한 개의 제어기를 더 구비한다. 이 최소한 한 개의 제어기는 포커스 액추에이터의 완충 동작 및 트랙킹 동작을 제어할 수 있다. 포커스 액추에이터 제어신호는 상기한 최소한 한 개의 제어기에 공급된다. 따라서 광학 디스크 시스템에 진동을 겪으면 최소한 한 개의 제어기가 그것의 트랙킹 동작을 다시 수행할 수 있을 정도로 시동과 복구시에 포커스 액추에이터를 먼저 동작시키도록 구성된 최소한 한 개의 제어기를 광학 디스크 시스템에 설치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 광학 디스크 시스템은 2개의 제어기를 더 구비하고, 이 제어기 중에서 한 개는 완충 제어기이고 한 개는 트랙킹 제어기이다. 바람직하게는, 완충 제어기는 PD 제어기이고 트랙킹 제어기는 PID 제어기이다. 더욱이, 신호처리장치는 바람직하게는 기록매체의 데이터 층에 대한 대물렌즈의 초점의 속도를 결정하고, 기록매체가 초점을 통과하고 상기 속도가 소정의 값보다 작으면, 완충 제어기를 비활성화시키고 트랙킹 제어기를 활성화시키도록 구성된다. 이에 따라, 이와 같은 상태에서 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작이 활성화된다. 이의 대안으로, 또는 추가적으로, 중앙 개구신호(CA)가 포커스 에러신호(FE)의 2개 또는 그 이상의 연속적인 제로 크로싱들 중에 임계값과 같거나 클 때 완충 제어기(513a)를 비활성화시키고 트랙킹 제어기(513b)를 활성화시키도록 구성될 수도 있다. 이것은 포커스 액추에이터의 완충이 충분하고 이에 따라 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작이 활성화된다는 것을 의미한다. 그러나, 중앙 개구신호가 임계값보다 작으면, 완충 제어기가 활성화되고 트랙킹 제어기가 비활성화된다. 이에 따라 포커스 에러신호에 의해 정확하게 표시되는 영역 내부에 대물렌즈가 더 이상 존재하지 않을 정도로 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 벗어났을 때 대물렌즈의 속도를 줄일 수 있다. 한편, 이와 같은 속도 감소로 더 높은 진동 범위에서 대물렌즈가 초점을 유지하도록 하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 국면에 따르면, 독립항 16에 정의된 바와 같은 방법이 제공된다. 이 방법은 중앙 개구신호가 특정한 임계값과 같거나 임계값보다 클 때 포커스 에러신호에 상응하는 포커스 액추에이터 제어신호를 발생하는 과정을 포함한다. 더욱이, 이 방법은 상기한 중앙 개구신호가 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 포커스 액추에이터 제어신호를 발생하는 과정을 포함한다.
본 발명의 제 3 국면에 따르면, 독립한 23에 정의된 바와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체가 제공된다.
본 발명의 제 4 국면에 따르면, 청구항 24에 정의된 바와 같은 포커스 액추에이터 제어신호가 제공된다. 포커스 액추에이터 제어신호는 포커스 에러신호와 중앙 개구신호에 근거한다. 포커스 액추에이터 제어신호는 상기한 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때 포커스 에러신호에 더 상응한다. 더욱이, 상기한 중앙 개구신호가 상기한 임계값보다 작을 때 포커스 액추에이터 제어신호가 소정의 레벨을 갖는 신호이다.
이에 따라, 본 발명의 기본적인 아이디어는, 광학 디스크 시스템에 포함된 포커스 액추에이터를 제어하기 위한 포커스 액추에이터 제어신호를 제공하는 것이 며, 포커스 액추에이터 제어신호는 포커스 에러신호와 중앙 개구신호에 근거한다. 본 발명에 따른 포커스 액추에이터 제어신호를 제공함으로써, 즉 상기한 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 크면 포커스 에러신호에 상응하고, 상기한 중앙 개구신호가 상기한 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 신호인 포커스 액추에이터 제어신호를 제공함으로써, 초점과 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리가 포커스 에러신호에 의해 정확하게 표시되지 않는 포커스 에러신호의 영역을 확장할 수 있다. 한편으로 이것은 특히 진동 상태 하에서 광학 디스크 시스템의 시동 및 복구 성능의 개량을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 신호처리장치, 방법, 컴퓨터 판독가능한 매체 및 제어신호는 종래기술보다 많은 이점을 제공한다. 본 발명의 이점은 광학 디스크의 시동 및 복구 동안에 진동의 영향을 줄이기 위한 개량된 장치 및 방법을 제공한다는 것이다. 종래기술과 비교한 본 발명의 또 다른 이점은 더 넓은 범위의 진동 교란에서 광학 디스크의 향상된 시동 및 복구를 제공한다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 이것이 소형 크기의 점점 콤팩트해지는 광학 디스크 시스템으로 실현될 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은 저가의 향상된 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 특징은 종속항들에 정의되어 있다.
본 명세서 및 청구항에서 사용될 때, 용어 "구비한다/구비하는"은 다른 요소 및 단계의 존재를 제외하지 않는다. 더욱이, 개별적으로 언급하지만, 복수의 수단, 요소 또는 방법 단계가 예를 들어 단일의 유니트 또는 프로세서로 실현될 수도 있다. 더욱이, 다른 청구항에 개별적인 특징이 포함될 수도 있지만, 이것들이 유리하 게 결합될 수도 있으며, 다른 청구항에서의 포함이 특징들의 결합이 가능 및/또는 유리하지 않다는 것을 의미하는 것이 아니다. 더욱이, 단수의 언급이 복수를 제외하지 않는다. 청구항의 참조번호는 단지 명확하게 하는 예로서 청구항의 범위를 여하튼 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
본 발명의 이들 및 다른 국면, 특징 및 이점은 첨부도면을 참조하는 본 발명의 실시예의 설명에서 명확해질 것이다.
도 1은 포커스 에러신호의 변동을 나타낸 파형도이다. 포커스 에러신호는 초점과 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리의 함수로 도시되어 있다.
도 2는 중앙 개구신호의 변동을 나타낸 파형도이다. 중앙 개구신호는 초점과 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리의 함수로 도시되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 신호처리장치가 실현된 광학 디스크 시스템의 제 1 실시예를 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 중앙 개구신호가 특정한 임계값보다 작을 때 제어신호의 변동을 나타낸 파형도이다.
도 5는 본 발명에 따른 신호처리장치가 실현된 광학 디스크 시스템의 제 2 실시예를 예시한 것이다.
도 6은 도 5의 광학 디스크 시스템에 실현된 신호처리장치의 바람직한 실시예의 블록도이다.
도 7은 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하는 방법의 제 1 실 시예의 흐름도이다.
도 8은 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하는 방법의 제 2 실시예의 흐름도이다.
도 9는 다수의 수식을 나타낸 것이다.
본 발명의 제 1 국면에 따르면, 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하는 신호처리장치가 제공된다. 본 발명에 따른 신호처리장치를 2개의 실시예와 연계하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 신호처리장치(301)가 포함되는 광학 디스크 시스템(30)의 제 1 실시예를 나타낸 것이다. 이에 따르면, 신호처리장치(301)가 광학 디스크 시스템 내부에서 실현될 수 있다는 것을 본 기술분야의 당업자가 이해할 수 있을 것이다. 더욱이, 광학 디스크 시스템(30)은 본 발명에 관련되는 도 3을 참조하여 설명한다.
광학 디스크 시스템(30)은 기록매체(304)를 회전시키는 모터(303)를 갖는 광학 디스크 플레이어 또는 레코더(302)를 구비한다. 기록매체(304)는 디지털 정보를 포함하는 피트들의 트랙을 구비한다. 기록매체(304)는 바람직하게는, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, CD 또는 DVD와 같은 과학 디스크이다. 광학 픽업장치(305)는 레이저 유니트(306)를 구비하며, 이 레이저 유니트는 모식적으로 도시된 구동 모터(307)를 사용하여 반경 방향으로 기록매체(304) 위에서 이동할 수 있다. 래디얼 트랙킹은 다양한 방법으로 실현될 수도 있다. 더욱이 구동모터(307)가 반경 방 향으로의 개략적인 이동을 위해 주로 사용된다는 것은 본 기술분야의 당업자가 이해할 수 있을 것이다. 더 미세한 이동을 위해서는 소위 보이스 코일 형태의 구조 등을 이용하는 것이 바람직하다. 레이저 유니트(306)는 예를 들어 기록매체의 굴절률을 고려하여 기록매체(304)의 데이터 층에 레이저빔(308)을 포커스하기 위해 설치되는 대물렌즈(306a)를 더 구비한다. 레이저 유니트(306)에서 발생된 레이저빔(308)은 기록매체(304)에 포커스된다. 더욱이, 바람직하게는 보이스 코일 구조를 갖는 309로 총괄적으로 표시한 포커스 액추에이터는 기록매체(304)에 대해 수직 방향으로 대물렌즈(306a)를 이동할 수 있다. 포커스 액추에이터(309)는 이에 따라 포커스 방향으로, 즉 기록매체(304) 쪽으로 또는 기록매체로부터 대물렌즈를 구동함으로써, 레이저빔(308)이 기록매체(304)의 데이터 층 위에 포커스될 수 있게 한다. 포커스 액추에이터(309)는 초점의 위치를 제어하도록 구성된다. 도 3에서 광학 디스크 시스템은 레이저 유니트(306)의 바로 아래에 포커스 액추에이터(309)를 갖는 것으로 도시하였다. 그럼에도 불구하고, 포커스 액추에이터(309)는 예를 들면 레이저 유니트(306) 내부에 놓일 수도 있다. 더욱이, 기록매체(304)에 의해 반사 및 변조된 레이저 빔(308)은 검출부(310)에 의해 검출되어 처리장치(311)에 인가되는 전기신호로 변환된다. 처리장치(311)는 데이터를 디코드 및 교정하여 최종적으로 사용자가 사용가능하게 만든다. 더욱이, 처리장치(311)는 광학 픽업장치(305)로부터 포커스 에러 신호 FE 및 중앙 개구신호 CA를 발생한다. 포커스 에러신호 FE 및 중앙 개구신호 CA는 이미 도 1 및 도 2를 사용하여 설명하였다. 다시, 포커스 에러신호 FE는 일반적으로 초점과 광학 디스크 시스템(30)에 의해 판독 또는 기록될 기록 매체(304)의 데이터 층 사이의 상대적인 거리를 표시하는 한편, 중앙 개구신호 CA는 광학 디스크 시스템(30)에 의해 판독 떠는 기록될 기록매체(304)에서의 반사된 빛의 양을 일반적으로 표시한다.
지금까지 위에서 설명한 광학 디스크 시스템(30)은 공지된 광학 디스크 시스템과 유사하다. 광학 디스크 시스템(30)은 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA가 주어지는 신호처리장치(301)를 더 구비한다. 본 발명에 따르면, 신호처리장치(301)는 포커스 에러신호 FE 및 중앙 개구신호 CA에 근거하여 포커스 액추에이터(309)를 제어하기 위한 포커스 액추에이터 제어신호 CS를 발생한다. 포커스 액추에이터 제어신호 CS는 중앙 개구신호가 특정한 임계값과 같거나 이 임계값보다 클 때 포커스 에러신호 FE에 상응한다. 더욱이, 제어신호 CS는 중앙 개구신호 CS가 특정한 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 신호이다. 임계값은 바람직하게는 도 1에 나타낸 것과 같은 포커스 에러신호 FE의 A 영역에서 B 영역으로의 천이를 표시하도록 선택된다. 그러나, 마찬가지로 가능한 임계값이 도 1에 B*로 표시된 포커스 에러를 표시하는 값으로 선택될 수도 있다. B*는 정확히 포커스 에러신호 FE의 A 영역에서 B 영역으로의 천이를 표시하지 않는다. 그러나, B*가 이 천이 근처의 값을 표시하도록 선택되는 것이 중요하다. 더욱이, B*는 이의 대안으로 (A 영역에서 B 영역으로의 천이 근처에 있는) 영역 A의 약간 내부의 값을 표시하도록 선택될 수도 있지만, 대부분의 광학 디스크 시스템에서는 이것이 바람직하지 않다. 요약하면, 임계값보다 크거나 임계값과 같은 중앙 개구신호 CA의 신호값은 일반적으로 포커스 에러가 포커스 에러신호의 A 영역 내부, 즉 데이터 층과 초점 사이의 상대적 인 거리가 정확하게 표시되는 영역 내부에 있는 경우를 표시한다고 말할 수 있다.
중앙 개구신호가 임계값보다 작을 때 신호처리장치(301)에서 발생되는 제어신호 CS를 도 4를 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명한다. 도 1에 도시된 포커스 에러신호 FE와 유사하게, 제어신호 CS는 S 형태의 특성을 갖는다. 단지 예시적인 목적으로, 제어신호 CS가 포커스 에러신호 FE로서 상응하는 영역 A', B' 및 C'으로 분할된다. 더욱이, 본 실시예에서 도 2에 도시된 중앙 개구신호 CA이 임계값이 포커스 에러신호 FE의 신호값 B*를 표시하는 값을 갖도록 선택되었다는 것을 이해하기 바란다. 신호는 영역 A' 및 영역 B'의 일부(즉 B'*까지) S 형태를 갖는다. 그러나, 도 1에 도시된 포커스 에러신호와 대조적으로, 제어신호의 영역 B' 및 영역 C'의 대부분은 소정의 레벨을 갖는다. 소정의 레벨은 도 4에 도시된 것과 같은 S 곡선 에러의 소정의 레벨이다. 다른 말로 하면, 제어신호는 영역 B' 및 영역 C'의 대부분에서 확장된 S 곡선 에러를 갖는다. 이에 따라 이 신호는 "확장된(extended)" S 곡선으로 칭한다. 소정의 레벨은 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 음의 방향(X)으로 벗어날 때 음의 값을 갖는다. 유사하게, 소정의 레벨은 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 양의 방향(Y)으로 벗어날 때 양의 신호 값을 갖는다.
대물렌즈가 음의 측에서 적당한 포커싱 위치 O에서 벗어날 때, 영역 B' 및 영역 C'의 대부분에서 제어신호가 소정의 음의 신호값으로 확장된다. 동일하게, 대물렌즈가 양의 방향으로 적당한 포커싱 위치 O에서 벗어날 때, 제어신호가 도 4에서 명백히 예시된 바와 같이 영역 B' 및 영역 C'의 대부분에서 소정의 양의 신호값 으로 확장된다. 제어신호의 최대의 확장 레벨은 도 1에 나타낸 포커스 에러신호의 피크값에 상응한다. 예를 들어 포커스 에러신호 FE의 피크값이 4㎛인 S 곡선 에러를 표시하는 절대값을 가지면, (영역 B' 및 영역 C"의 대부분에서) 제어신호의 최대 확장 레벨은 4㎛이다. 이 결과, 포커스 에러가 음일 때, 소정의 레벨은 -4㎛까지 확장될 수 있다. 동일하게, 대물렌즈의 편이가 적당한 포커싱 위치에서 양의 방향에 있을 때, 소정의 레벨은 영역 B' 및 영역 C'의 대부분에서 +4㎛으로 확장될 수 있다. 제어신호의 치대 확장 레벨이 포커스 에러신호의 S 곡선 에러 피크값에 상응하지만, 다른 확장 레벨도 마찬가지로 가능하다는 점을 이해하기 바란다. 따라서, 진동 환경 하에서, 포커스 에러가 A 영역의 외부에 있는 정도로 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 일단 벗어나면, 영역 B' 및 영역 C'에서 제어신호를 확장하는 것은, 이것이 적당한 포커싱 위치를 다시 찾기 위해서 어느 방향으로 대물렌즈가 이동해야 하는가를 최소한 한 개의 제어기가 결정할 수 있게 한다는 이점을 갖는다. 상기한 최소한 한 개의 제어기를 이하에서 상세히 설명한다. 바람직하게는, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, 제어신호의 소정의 레벨은 가변이다. 도 4에서, 이것을 화살표로 표시한다. 이것은 제어신호의 소정의 레벨이 반드시 일정한 신호값에 유지되어야 한다는 것은 아니다는 것을 의미한다. 대신에, 확장은 예를 들어 시간상으로 느리게 증가하거나 감소하는 확장을 사용하여 행해질 수 있다.
도 3에 예시된 광학 디스크 시스템(30)은 포커스 액추에이터(309)를 제어하도록 구성된 최소한 한 개의 제어기(313)를 더 구비한다. 도 3에서 이것은 신호처리장치(301)가 최소한 한 개의 제어기(313)에 동작 가능하게 접속된 것으로 예시한 다. 그럼에도 불구하고, 최소한 한 개의 제어기(313)는 동등하게 신호처리장치(301) 내부에 포함될 수도 있다는 것을 이해하기 바란다. 바람직하게는, 최소한 한 개의 제어기(313)는 포커스 액추에이터(309)의 완충 동작을 제어하고 포커스 액추에이터(309)의 트랙킹 동작을 제어하도록 구성된다. 이에 따라, 광학 디스크 시스템(30)이 진동이나 충격을 겪으면, 상기한 최소한 한 개의 제어기가 먼저 최소한 한 개의 제어기가 나중에 다시 트랙킹 동작을 수행할 수 있을 정도로 시동 및/또는 복구시에 포커스 액추에이터(309)를 완충시키도록 구성된다. 더욱이, 제어신호 CS는 신호처리장치(301)로부터 최소한 한 개의 제어기(313)로 공급된다. 중앙 개구신호 CA가 임계값보다 크면 포커스 에러신호 FE가 직접 최소한 한 개의 제어기(313)에 주어질 수 있다. 그러나, 포커스 에러신호가 더 이상 포커스 에러신호의 영역 A내부에 놓이지 않는 정도로 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 벗어났으면, 반사된 빛의 강도가 줄어들어, 임계값보다 작은 중앙 개구신호 CA의 신호값을 발생한다. 이 결과, 신호처리장치가 최소한 한 개의 제어기(3143)에 공급될 도 4에 예시한 바와 같은 소정의 레벨을 갖는 제어신호 CS를 발생한다. 영역 B' 및 영역 C'의 대부분에서 제어신호를 확장함으로써, 최소한 한 개의 제어기가 적당한 포커싱 방향을 다시 찾기 위해 어느 방향으로 대물렌즈를 이동해야 하는가를 결정할 수 있다.
최소한 한 개의 제어기(313)는 램프(ramp)(312)를 거쳐 광학 픽업장치(305)에 동작 가능하게 더 접속된다. 램프(312)는 시동 및 복구시에 사용되지만 정규 재생 하에서는 사용되지 않는다. 램프는 램프 신호 RS를 발생하며, 이것은 제어신호 CS에 가산되어 초점을 기록매체(304)의 데이터 층으로 다시 옮기는데 사용된다. 따라서, 램프는 광학 디스크 시스템(30)의 행동을 만족할만하게 제어하기 위해 사용된다.
도 5는 본 발명에 따른 신호처리장치(501)가 포함된 광학 디스크 시스템(50)의 제 2 실시예를 나타낸 것이다. 제 2 실시예는 제 1 실시예와 유사하다. 따라서, 상응하는 블록들은 도 5에서 상응하는 참조번호를 사용하여 번호가 붙여진다. 그러나, 제 2 실시예는 2개의 특수한 제어기, 즉 포커스 액추에이터의 완충 동작을 제어하는 완충 제어기(513a)와 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 트랙킹 제어기(513b)를 구비한다는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 바람직하게는, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, 완충 제어기(513a)는 소위 PD 제어기이고 트랙킹 제어기(513b)는 소위 PID 제어기이다. 이하의 제2 실시예의 설명에서는, 완충 제어기(513a)가 PID 제어기이고 트랙킹 제어기(513b)가 PID 제어기이다. 그럼에도 불구하고, PD제어기와 PID 제어기 이외의 완충 제어기와 트랙킹 제어기를 각각 사용하는 것이 동일하게 가능하다는 점을 이해하기 바란다.
보통, 광학 디스크 시스템(50)에서 포커스 액추에이터(309)를 제어하기 위한 제어장치로서 PD 제어기를 사용할 때, PD 제어기의 비례 'P' 동작이 포커스 에러가 도 1에 예시된 포커스 에러신호 FE의 A 영역 내부에 있을 때 스프링과 같이 다시 포커스 액추에이터(309)를 미는 한편으로, 차동 'D' 동작은 포커스 액추에이터(309)를 완충시킨다. B로 표시된 영역에서는 초점과 기록매체(304) 사이의 거리가 더 커지므로 더 작은 힘으로 P 동작이 여전히 포커스 액추에이터(309)를 뒤로 밀지만, D동작은 틀린 방향으로 액추에이터(309)를 가속시킨다. C 영역에 대해서는 PD 제어기가 활성화되지 않을 수 있다. 도 1에 B 및 C로 표시한 영역에서의 PD제어기의 동작은 바람직하지 않다.
그러나, 본 발명의 기본적인 아이디어에 따르면, 신호처리장치(501)가 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA에 근거하여 포커스 액추에이터(308)를 제어하기 위한 제어신호 CS를 발생할 수 있다. 제어신호 CS는 상기한 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때에는 포커스 에러신호 FE에 상응한다. 더욱이, 상기한 중앙 개구신호 CA가 상기한 임계값보다 작을 때에는 제어신호가 소정의 레벨을 갖는 신호이다. 이에 따라, 제 1 실시예에 대해 이전에 설명한 것과 상응하는 방법으로 "확장된" S 곡선이 발생될 수 있다.
광학 디스크 시스템의 제 2 실시예에 따르면, 신호처리장치(501)는 기록매체(304)의 데이터 층에 대한 대물렌즈(306a)의 초점의 속도를 추가로 결정할 수 있다. 포커스 액추에이터(309)가 대물렌즈(306a)와 이에 따라 대물렌즈의 초점에 일체로 연결되는 대부분의 광학 디스크 시스템(30)에서는, 기록매체(304)의 데이터 층에 대한 포커스 액추에이터(309)의 속도를 결정하는 것이 충분하다. 그러나, 대물렌즈(306a)의 초점을 이동시키는 것이 가능한 다른 시스템(30)에서는, 기록매체(304)의 데이터 층에 대한 대물렌즈(306a)의 초점의 속도를 결정하는 것이 중요하다. 더욱이, 제 1 스위칭 기준에 따르면, 기록매체가 초점을 통과하고 (기록매체(304)의 데이터 층에 대한 대물렌즈(306a)의 초점의) 속도가 특정한 소정값보다 작으면, 신호처리장치(501)가 PD 제어기(513a)를 비활성화하고 PID 제어기(513)를 활성화하며, 이것은 트랙킹 동작이 온된다는 것을 의미한다. 더욱이, 위에서 설명한 속도는 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같은 포커스 에러신호 FE의 S 곡선의 경사를 사용하여 계산할 수 있다. 더욱이, 신호처리장치는 중앙 개구신호가 임계값보다 작을 때, 즉 대물렌즈가 포커스 에러가 포커스 에러신호의 영역 A의 외부에 있을 정도로 벗어났을 때, PID 제어기(513b)에서 PD제어기(513a)로 전환하도록 구성된다. 이에 따라 포커스 액추에이터를 완충하기 위한 완충 동작이 온된다. 이러한 스위칭 기구는 광학 디스크 시스템(50)이 PD 제어기(513a)와 PID 제어기(513b)를 구비할 때 중요하다.
추가적으로, 또는 대안적으로, 본 발명에 따르면 제 2 스위칭 기준이 사용될 수도 있다. 이와 같은 제 2 기준에 따르면 중앙 개구신호 CA가 S 곡선의 2개의 제로 크로싱 사이에서 임계값과 같거나 임계값보다 클 때, 즉 중앙 개구신호 CA가 포커스 에러신호의 2개 또는 그 이상의 연속적인 제로 크로싱 동안에 임계값보다 높게 유지될 때, 신호처리장치(501)가 PD 제어기(513a)에서 PID 제어기(513b)로 전환할 수 있다. 즉, 포커스 에러가 포커스 에러신호의 2개 또는 그 이상의 연속적인 제로 크로싱 동안에 영역 A에 유지될 때, 이것은 포커스 액추에이터가 충분히 완충되는 것을 의미하며, PD 제어기(513a)를 비활성화하고 PID 제어기(513b)를 활성화할 수 있어, 추가적인 트랙킹 동작을 가능하게 할 수 있다. 또한, 포커스 에러가 포커스 에러신호의 영역 A의 외부에 있을 정도로 대물렌즈가 벗어났을 때, PID 제어기(513b)가 비활성화하고 PD제어기(513b)가 활성화됨으로써, 포커스 액추에이터의 완충 동작을 가능하게 한다.
PD 제어기(513a)와 PID 제어기(513b) 사이의 전환을 가능하게 함으로써, 기록매체(304)가 초점을 통과할 때 기록매체(304)의 데이터층에 대한 대물렌즈(306A)의 초점의 속도가 만족할만하게 제어된다. 이것은 광학 디스크 시스템(50)의 시동 및 복구 성능에 중요하다.
결론적으로 말하면, "확장된" S 곡선과 PD 제어기(513A)와 PID 제어기(513B)의 제어의 조합을 제공함으로써 필요하면 포커스 액추에이터(309)의 속도를 줄여 광학 디스크 시스템(50)의 개량된 시동 및/또는 복구 행동을 가능하게 할 수 있다.
이하 신호처리장치(501)의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 6은 광학 디스크 시스템(50)에 구현된 신호처리장치(501)의 바람직한 실시예의 모식적인 블록도를 나타낸 것이다. 볼 수 있듯이, 신호처리장치(501)는 다수의 블록을 포함한다.
소개를 들면, 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA가 신호처리장치(501)에 공급되어, 이 신호처리장치가 이들 신호를 검출한다. 신호처리장치(501)는 일점쇄선으로 표시되는 제 1 회로 부분(501a)을 포함한다. 제 1 회로 부분(501a)은 2개의 입력 단자를 갖는 가산 블록(601a)을 구비한다. 가산 블록(601a)의 제 1 입력 단자에는 중앙 개구신호 CA가 주어진다. 제 2 입력 단자는 이하에서 CA_레벨 신호로 부르는 일정한 신호가 주어진다. 이 CA_레벨 신호는 중앙 개구신호 CA의 임계값에 상응하고, CA 레벨 블록(602a)에서 주어진다. 중앙 개구신호 CA가 가산 블록(601a)에서 CA_레벨 신호에서 감산되고, 결과적인 신호가 제로 검출 블록(603a)에 주어진다. 이 결과적인 신호가 제로이면, 즉 중앙 개구신호가 CA_레벨 신호와 같으면, 제로 검출 블록(603a)에서의 출력신호가 디지털 1이 된다. 더욱이, 제 1 입력 부분(501a)은 2개의 입력 단자를 갖는 비교 블록(604a)을 구비한다. 비교 블록(604a)의 제 1 입력 단자에는 광학 픽업장치(305)에서의 포커스 에러신호 FE가 주어지는 한편으로, 제 2 단자에는 발생 블록(605a)에서 출력된 일정한 신호가 주어진다. 발생 블록(605a)에서 발생되는 일정한 신호는 0이며 제로값과 같은 포커스 에러를 표시하며, 즉 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에 있는다. 그후 비교 블록(604a)은 초점 에러신호 FE가 제로값보다 작으면(<) 디지털 1을 갖는 신호를 출력한다. 따라서, 그 순간에 포커스 에러가 제로값보다 작으면 비교 블록에서의 출력된 신호가 디지털 1이 된다. 따라서, 그 순간에 포커스 에러가 제로값보다 크면 비교 블록에서의 출력된 신호가 0이 된다. 더욱이, 회로 부분(501a)은 2개의 입력 단자를 갖는 AND 블록(606a)을 구비한다. AND 블록(606a)의 제1 입력 단자에는 제로 검출 블록(603a)에서 출력되는 신호가 주어지는 한편, 제 2 단자에는 비교 블록(604a)에서 출력되는 신호가 주어진다. 더욱이, 양 입력 신호가 디지털 1이면 AND 블록(606a)이 디지털 1을 갖는 신호를 출력한다. 그렇지 않으면 출력된 신호가 디지털 0의 출력을 갖는다.
신호처리장치(501)는 다른 일점쇄선으로 표시되는 제 2 회로 부분(501b)을 더 구비한다. 제 2 회로 부분(501b)은 2개의 입력 단자를 갖는 가산 블록(601b)을 구비한다. 가산 블록(601b)의 제 1 입력 단자에는 중앙 개구신호 CA가 주어진다. 제 2 입력 단자에는 제 1 회로 부분(501a)과 동일하게 일정한 CA_레벨 신호가 주어진다. 이와 유사하게, CA 레벨 신호는 중앙 개구신호의 임계값과 상응한다. 이것은 CA_레벨 블록(502b)에서 주어진다. 중앙 개구신호는 가산 블록(601b)에서 CA_레벨 신호에서 감산되고, 결과적인 신호가 제로 검출 블록(603b)으로 주어진다. 결과적인 신호가 제로이면, 즉 중앙 개구신호가 CA_레벨 신호와 같으면, 제로 검출 블록(603b)에서의 출력된 신호가 디지털 1을 갖는다.
더욱이, 제 2 회로 부분(501b)은 2개의 입력 단자를 갖는 비교 블록(604b)을 구비한다. 비교 블록(604b)의 제 1 입력 단자에는 포커스 에러신호 FE가 주어지는 한편, 제 2 입력 단자에는 발생 블록(605b)에서 출력된 일정한 신호가 주어진다. 발생 블록(605b)에서 발생되는 일정한 신호는 0이며 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에 있는 경우를 표시한다. 그후 비교 블록(604b)은 포커스 에러신호 FE가 제로값과 같거나 제로값을 초과하면(>), 즉 편이가 양의 방향에 있으면 디지털 1을 갖는 신호를 출력한다. 따라서 그 순간의 포커스 에러가 제로값보다 크면 비교 블록에서의 출력된 신호가 디지털 1이 된다. 따라서, 그 순간의 포커스 에러가 제로값보다 작으면 비교 블록(604b)에서의 출력된 신호가 0이 된다. 더욱이, 회로 부분(5601b)은 2개의 입력 단자를 갖는 AND 블록을 구비한다. AND 블록(606b)의 제 1 단자에는 제로 검출 블록(603b)에서 출력되는 신호가 주어지는 한편으로, 제 2 단자에는 비교 블록(604b)에서 출력되는 신호가 주어진다. 더욱이, 양 입력 신호가 1이면 AND 블록(606b)이 디지털 1을 갖는 신호를 출력한다. 그렇지 않으면, 출력된 신호가 디지털 0의 출력을 갖는다.
신호처리장치(501)는 일점쇄선으로 표시되는 제 3 회로 부분(501c)을 더 구비한다. 이 회로 부분은 2개의 입력 단자를 갖는 비교 블록(604c)을 구비한다. 제 1 입력 단자에는 중앙 개구신호 CA가 주어지는 한편으로, 제 2 입력 단자에는 일정 한 CA_레벨 신호의 임계값이 주어진다. CA_레벨 신호는 중앙 개구신호의 임계값에 상응한다. CA_레벨 신호는 CA_레벨 블록(602c)에서 주어진다. 비교 블록(604c)은 중앙 개구신호 CA가 CA_레벨 신호와 같거나 클 때 디지털 1을 갖는 신호를 출력한다. 그렇지 않으면, 출력된 신호가 디지털 0을 갖는다. 따라서, 중앙 개구신호가 그 순간에 특정한 임계값과 같거나 이 임계값보다 크면, 비교 블록에서의 출력된 신호가 디지털 1이 된다. 한편, 중앙 개구신호가 이 순간에 CA_레벨 신호보다 작으면, 즉 특정한 임계값보다 작으면, 비교 블록에서의 출력된 신호가 디지털 0이 된다.
AND 블록(606a)에서의 출력 신호가 제1 셋트-리셋 블록(607a)의 제 1 입력 단자에 주어진다. 셋트-리셋 블록(607a)의 제 2 입력 단자에는 비교 블록(604c)에서의 출력 신호가 주어진다. 제 1 입력 단자에서의 신호가 디지털 1이면 제 1 셋트-리셋 블록(607a)이 디지털 1을 출력하고, 제 2 입력 단자가 디지털 1의 값을 수신할 때까지 이 값을 유지한다.
AND 블록(606b)에서의 출력 신호가 제 2 셋트-리셋 블록(607b)의 제 1 입력 단자에 주어진다. 셋트-리셋 블록(607b)의 제 2 입력 단자에는 비교 블록(604c)에서의 출력 신호가 주어진다. 제 1 입력 단자의 신호가 디지털 1이면 제 2 셋트-리셋 블록(607b)은 디지털 1을 출력하고, 제 2 입력 단자가 1의 값을 수신할 때까지 이 값을 유지한다.
더욱이, 신호처리장치(501)는 제 1 및 제 2 발생 블록 608a 및 608b를 각각 구비한다. 이들 발생 블록은 중앙 개구신호가 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 제어신호를 발생하도록 구성된다. 즉, 개구신호가 CA_레벨 신호보다 작으면 이들 발생 블록이 소정의 레벨을 갖는 제어신호를 발생하도록 구성된다. 이에 따라 "확장된" S 곡선이 발생될 수도 있다. 포커스 에러가 음의 부호를 가질 때 발생 블록 608a가 사용되는 한편으로, 포커스 에러가 양의 부호를 가질 때 발생 블록 608b가 사용된다. 이에 따라, 대물렌즈가 적절한 포커싱 위치에서 벗어나면 상기한 편이의 부호가 먼저 결정된다. 이것은 비교 블록들 604a 및 604b를 각각 사용하여 성취된다. 부호가 음이면 제 1 발생 블록(608a)이 활성화될 수 있다. 즉, 포커스 에러가 양의 부호이면 제2 발생 블록(608b)이 활성화될 수 있다.
신호처리장치(501)는 2개의 전환 블록 609a 및 609b를 각각 추가로 구비한다. 전환 블록 609b는 3개의 입력 단자를 갖는다. 제 1 입력 단자에는 발생 블록 608b에서의 출력 신호가 주어진다. 제 2 단자에는 제 2 셋트-리셋 블록(607b)에서의 출력 신호가 주어진다. 제 3 입력 단자에는 포커스 에러신호 FE가 주어진다. 전환 블록 609b는 제 2 입력 단자의 신호에 근거하여 제 1 및 제 3 입력 단자의 신호들 사이에서 전환된다. 따라서, 셋트-리셋 블록(607b)이 셋트되면(디지털 1을 제공하면) 전환 블록 609A가 제 3 입력 단자에서의 출력을 제 1 입력 단자로 전환하여, 양의 측에서 확장 레벨을 갖는 제어신호를 출력한다. 전환 블록 609a는 전환 블록 609b와 유사하게 동작한다. 전환 블록 609a도 또한 3개의 입력 단자를 구비한다. 제 1 입력 단자에는 발생 블록(608a)에서 출력 신호가 주어진다. 제 2 단자에는 제 1 셋트-리셋 블록(607a)에서의 출력 신호가 주어진다. 제 3 입력 단자에는 전환수단 609b에서의 출력 신호가 주어진다. 전환 블록 609a는 제 2 입력 단자의 신호에 근거하여 제 1 및 제 3 입력 단자의 신호들 사이에서 전환된다. 이 결과, 셋트-리셋 블록(607a)이 셋트되면(디지털 1을 제공하면) 전환 블록 609b가 제 3 입력 단자에서 제 1 입력 단자로 출력을 전환하여 음의 측에서 확장 레벨을 갖는 제어신호를 출력한다. 더욱이, 전환 블록 609a에서의 출력 신호는 신호처리장치(501)가 실현되는 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하기 위해 사용되는 제어신호이다.
이 결과, 신호처리장치(501)의 본 실시예에 따르면, 중앙 개구신호 CA가 CA_레벨 블록(602c)에서 공급된 CA_레벨 신호를 초과하면, 비교 블록(604c)이 디지털 1을 출력함으로써, 셋트-리셋 블록 607a 및 607b를 각각 리셋시킨다. 이들 블록이 그것의 각각의 제 2 단자에서 디지털 1을 수신하면 이 블록들에서의 출력 신호가 디지털 0을 갖는다. 이것은 한편으로 포커스 에러신호 FE가 제어신호 CS로서 전달될 수 잇게 한다. 중앙 개구신호가 상기한 임계값보다 작으면 대물렌즈의 편이의 부호를 검출할 수 있다. 이것은 이전에 설명한 것과 같이 비교 블록들 604a 및 604b를 사용하여 각각 성취된다, 부호가 양이면 양의 "확장된" 소정의 레벨을 갖는 제어신호 CS가 발생 블록 608b에 의해 발생될 수 있다. 이와 유사하게, 대물렌즈의 편이가 음의 부호를 가지며 발생 블록 608b에 의해 음의 신호값이 발생될 수 있다.
광학 디스크 시스템(50) 내부에 실현하기 위한 신호처리장치(501)의 바람직한 실시예를 위에서 설명하였으나 다수의 다른 가능한 신호처리장치(501)의 실시예가 존재한다는 것은 본 기술분야의 당업자가 알 수 있다. 예를 들어 포커스 에러신호 FE와 중아 개구신호 CA의 가능한 신호값의 소정의 레벨들의 목록을 갖는 룩업표 를 구비한 대안적인 신호처리장치(501)를 상정할 수도 있다. 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA를 검출한 후에 검출된 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA의 신호값들에 따라 신호처리장치(501)에 의해 제어신호가 발생될 수도 있다.
본 발명의 제 2 국면에 따르면, 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA에 근거하여 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하는 방법이 제공된다. 또한, 포커스 에러신호는 초점과 광학 디스크 시스템에 의해 판독될 기록매체의 데이터 층 사이의 상대 거리에 주로 상응한다. 또한, 중앙 개구신호는 상기 광학 디스크 시스템에 의해 판독 또는 기록될 기록매체에서의 반사된 빛의 양에 상응한다.
도 7은 본 발명에 따른 방법(70)의 제 1 실시예를 나타낸 흐름도이다. 본 방법의 제 1 실시예는 바람직하게는, 그러나 반드시 그렇지는 않지만 위에서 설명한 제 1 실시예에 따른 광학 디스크 시스템(30)에서 사용된다. 스텝 701에서 중앙 개구신호 CA와 포커스 에러신호 FE가 검출된다. 바람직하게는, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, 이 단계는 이전에 설명한 신호처리장치(301)를 사용하여 성취된다. 더욱이, 다음 스텝 702에서는 중앙 개구신호가 특정한 임계값과 같은지 이 임계값보다 큰지를 결정한다. 또한, 이 임계값은 도 1에 도시되 포커스 에러신호 FE의 A 영역에서 B 영역으로의 천이를 표시하는 것이 바람직하다. 중앙 개구신호의 신호 값이 특정한 임계값과 같거나 이 임계값보다 크면, 방법이 스텝 704로 진행하여, 제어신호가 생성된다. 그러나, 중앙 개구신호 값이 임계값보다 작으면, 포커스 에러신호가 어떤 부호를 갖는지 결정된다. 이것은 스텝 703에서 행해진다. 대물렌즈가 도 1에 예시된 양의 방향으로 벗어나면 양의 부호를 갖는다. 유사하게, 대물렌 즈가 적당한 포커싱 위치에서 음의 방향으로 벗어나면, 음의 부호를 갖는다.
이 방법의 가장 중요한 단계는 스텝 704이다. 이 단계에서는 제어신호 CS가 발생된다, 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때, 즉 포커스 에러가 포커스 에러신호의 영역 A 내부에 있을 때 제어신호 CS가 포커스 에러신호 FE에 상응한다. 그렇지 않으면, 즉 중앙 개구신호의 신호 값이 임계값보다 작으면, 제어신호가 소정의 레벨을 갖도록 발생된다. 중앙 개구신호 CA가 특정한 임계값보다 작을 때 발생되는 제어신호는 도 4를 참조하여 이미 상세히 설명하였으므로, 본 발명에 따른 방법과 연계해서는 상세히 설명하지 않는다. 스텝 704는 포커스 에러신호의 부호에 따라 제어신호를 발생하는 추가적인 단계를 포함하고, 이 부호는 스텝 703에서 결정된다. 부호가 양이면 제어신호가 양의 확장을 갖도록 발생된다. 유사하게, 대물렌즈가 적당한 포커싱 위치에서 음의 방향으로 벗어나면, 포커스 액추에이터 제어신호가 음의 소정의 신호값을 갖도록 발생된다.
스텝 705에서 제어신호 CS에 근거하여 포커스 액추에이터의 추가적인 제어를 위해 제어신호 CS가 최소한 한 개의 제어기에 주어진다. 바람직하게는, 그러나 반드시 그런 것은 아니지만, 스텝 705는 포커스 액추에이터의 완충 동작을 제어하는 과정과 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 과정을 포함한다. 따라서, 광학 디스크 시스템이 진동이나 충격을 겪으면, 트랙킹 동작을 다시 수행할 수 있을 정도로 시동시 및/또는 복구시에 포커스 액추에이터를 먼저 완충할 수 있다.
이하 방법 80의 제 2 실시예에 따른 방법의 제 2 실시예를 도 8을 참조하여 기술한다. 이 방법의 제 2 실시예는 스텝 704까지는 방법의 제 1 실시예와 유사하 다. 따라서, 도 7에 도시된 상응하는 방법 단계들에 대해서는 도 8에서 상응하는 참조부호를 사용하였다. 제 2 실시예에 따른 방법은 상기한 제 2 실시예에 따른 광학 디스크 시스템(50)에서 사용되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 방법은 이것이 스텝 805, 806 및 807을 각각 더 구비한다는 점에서 제 1 실시에와 차이가 난다. 먼저, 스텝 702에서 중앙 개구신호가 임계값과 같은지 또는 임계값보다 큰 지가 결정된다. 중앙 개구신호가 임계값보다 작으면, 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 PD 제어기와 같은 완충 제어기가 활성화될 수 있다. 더욱이, 이와 같은 상태하에서는 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 PID 제어기와 같은 트랙킹 제어기가 비활성화될 수 있다. 이에 따라, 포커스 액추에이터의 완충 동작이 온된다. 이것은 도 8에 도시된 스텝 807에서 수행된다. 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 크면 기록매체의 데이터층에 대한 대물렌즈의 초점의 속도가 스텝 805에서 결정된다. 광학 디스크 시스템에 의해 판독되거나 기록될 기록매체가 광학 디스크 시스템의 초점을 통과할 때 그리고 상기 속도가 소정값보다 작을 때 스텝 806에서 완충 제어기가 비활성화되고 트랙킹 제어기가 활성화된다. 에에 따라 트랙킹 동작이 온된다.
이의 대안으로, 스텝 805에서 제 1 스위칭 기준과 조합하여 제 2 스위칭 기준이 사용될 수도 있다. 다른 대안은 스텝 805에서 제 1 스위칭 기준을 제 2 스위칭 기준으로 교체하는 것이다. 이와 같은 제 2 기준에 따르면, S 곡선의 2개의 제로 크로싱 사이에서 중앙 개구신호 CA가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때, 즉 중앙 개구신호 CA가 포커스 에러신호의 2개 또는 그 이상의 연속적인 제로 크로싱 중 에 임계값보다 크게 유지될 때 완충 제어기가 비활성화되고 트랙킹 제어기가 활성화된다. 즉, 포커스 에러신호의 2개 또는 그 이상의 연속적인 제로 크로싱 동안에 포커스 에러신호의 영역 A에 포커스 에러가 유지될 때, 이것은 포커스 액추에이터가 충분히 완충된 것을 의미하며, 완충 제어기를 비활성화시키고 트랙킹 제어기를 활성화시킬 수 있다. 이에 따라 "확장된" 포커스 액추에이터 제어신호 CS를 사용하지 않고 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 온시킬 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 "확장된" S 곡선과 완충 제어기 및 트랙킹 제어기의 제어의 조합을 제공하여 광학 디스크 시스템의 시동 및/EH는 복구 행동을 증진시킬 수 있다.
본 발명의 제 3 국면에 따르면, 광학 디스크 시스템에서 실현되는 컴퓨터 판독가능한 매체가 제공된다. 컴퓨터 판독가능한 매체 위에서 실현되어 컴퓨터에 의해 처리하기 위한 컴퓨터 프로그램이 존재한다. 본 발명에 따르면 컴퓨터 프로그램은 본 발명의 제 2 국면에 따른 프로그램을 수행하기 위한 코드 세그먼트를 포함한다. 본 발명에 따른 방법을 위에서 이미 기술하였으므로, 여기에서 더 이상 설명하지 않는다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 광학 디스크 시스템에서 포커스 액추에이터를 제어하기 위한 제어신호 CS가 제공된다. 이 제어신호 CS는 포커스 에러신호 FE와 중앙 개구신호 CA에 근거를 둔다. 또한, 포커스 에러신호 FE는 일반적으로 초점과 광학 디스크 시스템에 의해 판독 또는 기록될 기록매체의 데이터 층 사이의 상대적인 거리에 상응한다. 또한, 중앙 개구신호 CA는 상기 광학 디스크 시스템에 의 해 판독될 기록매체에서의 반사된 빛의 양에 상응한다. 더욱이, 제어신호 CS는 상기 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때 포커스 에러신호 FE에 상응한다. 또한, 이와 같은 임계값은 도 1에 나타낸 바와 같은 포커스 에러신호 FE의 A 영역에서 B 영역으로의 천이를 표시하도록 선택되는 것이 바람직하다. 더욱이, 제어신호는 상기 중앙 개구신호가 상기 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 신호로서 발생된다. 중앙 개구신호 CA가 특정한 임계값보다 작을 때 발생되는 제어신호는 도 4를 참조하여 이미 상세하게 기술하였으므로 여기에서 더 이상 설명하지 않겠다.
지금까지 광학 디스크 시스템에 의해 판독 또는 기록될 기록매체가 실질적으로 완전할 때 본 발명의 다른 국면을 참조하여 기술하였다. 그러나, 때때로 광학 디스크 시스템에 의해 판독 또는 기록될 기록매체 위에 존재하는 블랙 도트, 스크래치 또는 지문 또는 다른 디스크 결함이 존재한다. 따라서 신호처리장치가 이것을 등록하지 않고 기록매체가 초점을 통과하는 일이 발생할 수 있다. 초점이 결합 중에 기록매체에 의해 교차되면 포커스 에러가 틀린 부호를 가질 수도 있다. 이러면, 잘못된 부호를 갖는 제어 입력을 발생하게 되고, 포커스 액추에이터가 원하는 바와 같이 기록매체의 데이터층를 향하는 것 대신에 기록매체의 데이터 층에서 떨어지도록 밀어지게 된다. 이것에 따르면 포커스 액추에이터가 한 방향으로는 기록매체에 도달하고 다른 방향으로는 광학 픽업장치의 샤시에 도달하여 이 위치에서 유지될 때까지 밀어진다. 제어 입력이 일정한 값으로 머물게 되고 포커스 액추에이터가 과열될 수도 있다. 더욱이, 포커스 액추에이터가 기록매체를 향해 밀어지면 포커스 액추에이터가 기록매체에 부딪쳐 기록매체와 포커스 액추에이터가 심하게 손상을 입일 수도 있다. 다음에는 이들 시나리오가 본 발명에 의해 방지될 수 있는 방법을 기술한다. 본 실시예에서는 제 2 실시예에 따른 신호처리장치(501)가 사용되는 것을 이해하기 바란다.
과열의 방지: 광학 픽업장치(305)를 통한 최대의 허용가능한 전류는 사용된 광학 픽업장치의 스펙에서 찾을 수 있다. 예를 들어 광학 픽업장치(305)는 120mA인 광학 픽업장치(305)를 통한 최대의 허용가능한 연속된 전류를 가질 수도 있다. 이에 따라 2초의 기간 중에 240mA의 전류가 허용된다. 7.6Ω의 코일의 저항 R을 사용할 때 허용가능한 전압은 도 9의 수식 1에서 계산될 수 있다. 에에 따라, 최대의 허용가능한 연속된 전압은 0.912V이다. 이에 따라 2초 동안에 1.824V의 전압이 허용된다. 도 4에 도시된 바와 같은 제어신호의 "확장된" 부분이 4㎛의 값에서 일정하게 유지된다고 상상하자. 확장된 부분에서의 PD제어기의 전압은 s↓0에 대해(이것은 확장 레벨이 일정할 때만의 경우이다) PD 제어기의 P동작에 의존한다. 이것은 도 9의 수식 2를 제공하며, P는 PD 제어기 이득이다. PD 제어기 이득은 제어된 광학 디스크 시스템(50)의 원하는 대역폭에 의존한다. PD 제어기 이득은 광학 픽업장치(305)와 PD제어기(513a)의 전달 함수를 사용하여 원하는 대역폭 ωBW(rad/s)의 함수로 계산될 수 있다. 광학 픽업장치의 전달 함수는 도 9의 수식 3에 나타낸다. 더욱이, 도 9의 수식 4는 저역 필터를 갖는 PD 제어기(513a)의 전달 함수를 나타낸다. 본 실시예에서 PD 제어기(513a)는 ωMW/3에서 제로값을 갖고 ωBW*3에서 극(pole)을 갖는 리드 필터(lead filter)와 ωBW*10에서 극을 갖는 저역 필터로 실현된다.
PD제어기(513a)의 이득은 도 8의 수식 5에 나타낸 개방 루프 전달함수가 원하는 대역폭에서 0dB의 진폭을 갖는, 즉 ｜CH｜ωBW=0dB=1을 갖도록 하는 값을 가져야 한다. 개방 루프 전달함수는 수식 5에 나타낸다. 수식 5와 ｜CH｜ωBW=0dB=1을 이용하여 모델 파라미터와 대역폭의 함수로써 PD 제어기 이득 P에 대한 수식이 유도될 수 있다. 대역폭의 주파수에서 진폭이 1이기 때문에, s=jωBW이며, 수식 6 및 7을 보기 바란다.
더욱이, 도 9의 수식 9를 이용하면 저역 필터를 갖는 PD 제어기의 이득이 각각의 대역폭 ωBW[rad/s]에 대해 계산될 수 있다. 이에 따라 확장된 부분에서 PD 제어기(513a)의 전압이이 수식 9 및 2를 사용하여 대역폭의 함수로 계산될 수 있다. 예를 들어, 약 1kHz의 대역폭에서 0.912V의 최대의 허용가능한 연속된 전압이 도달된다. 약 1.4kHz의 대역폭에서 1.824V의 2초 동안의 최대 허용가능한 전압이 도달된다. 따라서 과열을 방지하기 위해 포커스 액추에이터가 제어신호 CS의 확장된 부분에서 얼마나 오래 동안 머무를 수 있는지 결정하기 위해 특정한 기간 동아의 최대의 허용가능한 전압의 지식이 사용될 수 있다.
CD의 부딪침 방지: 포커스 액추에이터(306)와 기록매체(304) 사이의 최대 거리는 사용된 광학 픽업장치에 의존한다. 예를 들어 광학 픽업장치(305)는 1.61mm의 거리에서 지정되는 이와 같은 거리를 가질 수도 있다. 본 실시예에서는 0.5mm의 기록매체(304)의 최대 수직 편이로 인해 이 거리가 1.11mm로 줄어들어야 한다(그러나 기록매체의 최대 수직 편이가 다른 종류의 매체에 대해 다를 수 있다). S 곡선의 확장된 부분에서의 PD 제어기의 전압은 도 9의 수식 2를 사용하여 계산될 수 있다. 또한, PD 제어기의 이득은 제어된 광학 디스크 시스템(50)의 대역폭에 의존하며 도 9의 수식 9를 사용하여 계산될 수 있다. 램프(312)로 인해 도달될 수 있는 포커스 액추에이터 위치는 Uramp=(Rk/Bl)Xend를 사용하여 계산될 수 있다. 기록매체(304)까지의 잔류 거리는 δ=(1.11-Xuo)mm의 값을 갖는다. 기록매체(304)가 도달할 때의 시간은 S 곡선의 확장된 부분에 있는 제어기 전압에서의 스텝의 최종값을 갖는 스텝 응답(step response)을 사용하여 결정될 수 있다. 위치 δ에 도달할 때의 시간은 포커스 액추에이터가 기록매체(304)에 부딪치기 전에 제어신호 CS의 확장된 부분에 머무를 수 있는 최대 시간에 대한 표시이다.
각각의 대역폭에 대해 모든 램프 값들에 대해 최소 및 최대 시간을 추적함으로써 기록매체(304)에 도달하기 전의 시간 범위를 대역폭의 함수로 계산할 수 있다. 본 실시예에서는 356Hz의 대역폭으로 인해 기록매체(304)에 전혀 도달하지 않는다. 이것은 S 곡선의 확장된 부분에서의 PD 제어기(513a)의 전압이 포커스 액추에이터 위치를 발생하고 이것이 램프로 인한 위치와 함RP 항상 1.11mm보다 작기 때문이다.
그것의 최대값에서 램프는 1.28V의 전압을 갖는다. 1.28V의 전압은 0.95mm의 포커스 액추에이터의 위치에 상응한다. 기록매체까지의 최소 거리는 0.15mm이다. 356Hz의 대역폭까지의 확장된 부분에 대한 PD 제어기 전압은 0.15mm보다 작은 위치를 발생한다. 예를 들어 356Hz의 대역폭이 주어지면 본 실시예에 따른 PD 제어기의 전압이 S 곡선의 "확장된 부분"에서 0.1152V가 된다.
본 실시예에서는 양의 측에서 최대의 허용가능한 미리 정의된 "확장된" S 곡선 레벨이 제어된 광학 디스크 시스템의 대역폭에 의존하여 영의 "확장된" 부분에서의 PD 제어기의 전압이 0.1152V가 된다. 이에 따르면, 포커스 액추에이터가 기록매체(304)에 결코 부딪칠 수 없다. 본 실시예에서, 임의 측에서의 "확장된" S 곡선에는 최대의 가능한 확장 레벨이 주어진다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 떠는 이들의 조합을 포함하는 적절한 형태로 실현될 수도 있다는 것은 본 기술분야의 당업자가 알 수 있을 것이다. 그러나, 바람직하게는, 본 발명은 한 개 또는 그 이상의 데이터 프로세서 및/또는 디지털 신호 처리기에서 실행되는 컴퓨터 소프트웨어로 실현된다. 본 발명의 실시예의 요소와 부품은 적절한 방법으로 물리적으로, 기능적으로 그리고 논리적으로 실현된다. 사실상, 기능은 단일 유니트, 복수의 유니트로, 또는 다른 기능 유니트의 일부로 실현될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 단일 유니트로 실현되거나, 다른 유니트와 프로세서 사이에서 물리적으로 그리고 기능적으로 분포될 수도 있다.
본 발명을 본 발명의 특정한 국면과 실시예를 참조하여 위에서 기술하지만, 이것이 본 발명은 특정한 형태에 제한하도록 의도하는 것이 아니다. 그 보다는, 본 발명은 첨부하는 청구항에 의해서만 한정되고 이들 첨부된 청구항의 범위에서 상기 한 것과 다른 실시예가 마차가지로 가능하며, 예를 들어 중앙 개구신호가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때 포커스 액추에이터 제어신호의 발생을 가능하게 하기 위한 신호처리장치의 다른 구성이 포커스 에러신호에 상응하고 상기 중앙 개구신호가 상기 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 신호이다.

Claims (24)

  1. 광학 디스크 시스템(30, 50)의 포커스 액추에이터(309)를 제어하기 위한 신호처리장치(301, 501)로서,
    상기 신호처리장치(301, 501)는, 포커스 에러신호(FE)와 중앙 개구신호(CA)에 근거하여 상기 포커스 액추에이터(309)를 제어하기 위한 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 발생하도록 구성되고,
    상기 중앙 개구신호(CA)가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때에는 상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)가 포커스 에러신호(FE)에 상응하고, 상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 임계값보다 작을 때에는 소정의 레벨을 갖는 신호인 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 에러신호(FE)는 초점과 상기 광학 디스크 시스템(30, 50)에 의해 판독되거나 기록될 기록매체(304)의 데이터 층 사이이 상대적인 거리에 상응하고, 상기 초점은 대물렌즈(306a)의 초점인 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  3. 제 1항에 있어서.
    상기 중앙 개구신호(CA)는 상기 광학 디스크 시스템(30, 50)에 의해 판독 또는 기록될 기록매체(304)에서의 반사된 빛의 양에 상응하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)의 상기 소정의 레벨은 가변인 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 개구신호(CA)를 검출하고,
    상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 임계값과 같은지 상기 임계값보다 큰 지를 결정하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 포커스 에러신호(FE)를 검출하고,
    상기 중앙개구신호(CA)가 상기 입계값보다 작을 때 상기 포커스 에러신호(FE)의 부호가 양인지 음인지를 더 결정하며,
    상기 부호에 따라 상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 발생하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 액추에이터(309)를 제어하도록 구성된 최소한 한 개의 제어기(313)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301).
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 최소한 한 개의 제어기(313)가 상기 포커스 액추에이터(309)의 완충 동작과 트랙킹 동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301).
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 액추에이터의 완충 동작을 제어하도록 구성된 완충 제어기(513a)와,
    상기 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하도록 구성된 트랙킹 제어기(513b)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 신호처리장치(501).
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 신호처리장치(501)는, 상기 기록매체(304)의 데이터 층에 대한 대물렌즈(306a)의 초점의 속도를 결정하고, 상기 기록매체가 상기 초점을 통과하고 상기 속도가 소정값보다 작을 때 상기 완충 제어기(513a)를 비활성화하고 상기 트랙킹 제어기(513b)를 활성화하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(501).
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 신호처리장치(501)는, 상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 포커스 에러신호(FE)의 2개 또는 그 이상의 연속되는 제로 크로싱 동안에 상기 임계값과 같거나 상기 임계값보다 클 때 상기 완충 제어기(513a)를 비활성화하고 상기 트랙킹 제어기(513b)를 활성화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(501).
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 임계값보다 작을 때 상기 신호처리장치(501)가 상기 완충 제어기(513a)를 활성화하고 상기 트랙킹 제어기(513b)를 비활성화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(501).
  13. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완충 제어기(513a)는 PD 제어기이고 상기 트랙킹 제어기(513b)는 PID 제어기인 것을 특징으로 하는 신호처리장치(501).
  14. 제 2항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포커스 액추에이터는 상기 초점의 위치를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호처리장치(301, 501)는 광학 디스크 시스템 내부에 통합되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치(301, 501).
  16. 포커스 에러신호(FE)와 중앙 개구신호(CA)에 근거하여 광학 디스크 시스템의 포커스 액추에이터를 제어하는 방법으로서,
    상기 중앙 개구신호(CA)가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때 상기 포커스 에러신호(FE)에 상응하는 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 발생하는 단계(704)와,
    상기 중앙 개구신호가 상기 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 포커스 액추에 이터 제어신호(CS)를 발생하는 단계(704)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  17. 재 16항에 있어서,
    상기 중앙 개구신호(CA)를 검출하는 단계(701)와,
    상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 임계값과 같은지 임계값보다 큰 지를 결정하는 단계(702)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 포커스 에러신호(FE)를 검출하는 단계(701)와,
    상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 임계값보다 작을 때 상기 포커스 에러신호(FE)의 부호가 양인지 음인지 도 결정하는 단계(703)와,
    상기 부호에 따라 상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 발생하는 단계(704)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)를 최소한 한 개의 제어기에 공급하여 상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)에 근거하여 상기 포커스 액추에이터의 추가적인 제어(706)를 하는 단계(705)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 광학 디스크 시스템에 의해 판독 또는 기록될 기록매체의 데이터 층에 대한 대물렌즈의 초점의 속도를 결정하는 단계(805)와,
    상기 기록매체가 상기 광학 디스크 시스템의 초점을 통과하고 상기 속도가 소정값보다 작을 때,
    상기 포커스 액추에이터의 완충 동작을 제어하는 완충 제어기를 비활성화하는 단계(806)와,
    상기 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 트랙킹 제어기를 활성화하는 단계(806)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  21. 제 16항 또는 제 20항에 있어서,
    상기 중앙 개구신호가 상기 포커스 에러신호의 2개 또는 그 이상의 연속되는 제로 크로싱 중에 상기 임계값과 같거나 임계값보다 큰지 결정하는 단계(805)와,
    상기 포커스 액추에이터의 완충 동작을 제어하는 완충 제어기를 비활성화하는 단계 와,
    상기 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 트랙킹 제어기를 활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  22. 제 16항, 제 20항 또는 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 개구신호(ca)가 상기 임계값보다 작을 때,
    상기 포커스 액추에이터의 완충 동작을 제어하는 완충 제어기를 활성화하는 단계와,
    상기 포커스 액추에이터의 트랙킹 동작을 제어하는 트랙킹 제어기를 비활성화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터의 제어방법.
  23. 광학 디스크 시스템에 통합되고 컴퓨터에 의해 처리하기 위한 컴퓨터 프로그램을 위에 저장하며, 상기 컴퓨터 프로그램이 16항 내지 22항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 코드 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
  24. 포커스 액추에이터를 제어하기 위한 광학 디스크 시스템에서 사용되는 포커스 액추 에이터 제어신호(CS)로서,
    상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)가 포커스 에러신호(FE)와 중앙 개구신호(CA)에 근거하고, 상기 중앙 개구신호(CA)가 임계값과 같거나 임계값보다 클 때 상기 포커스 액추에이터 제어신호(CS)가 포커스 에러신호(FE)에 상응하고, 상기 중앙 개구신호(CA)가 상기 임계값보다 작을 때 소정의 레벨을 갖는 신호인 것을 특징으로 하는 포커스 액추에이터 제어신호(CS).
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