KR20070104644A - 광 드라이브의 초점 포착 방법 - Google Patents

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KR20070104644A
KR20070104644A KR1020077020080A KR20077020080A KR20070104644A KR 20070104644 A KR20070104644 A KR 20070104644A KR 1020077020080 A KR1020077020080 A KR 1020077020080A KR 20077020080 A KR20077020080 A KR 20077020080A KR 20070104644 A KR20070104644 A KR 20070104644A
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Abstract

본 발명은 시준렌즈를 구비한 광 드라이브에서의 초점 포착 방법에 관한 것이다. 사전에 프로그래밍된 시준렌즈 위치를 사용하여 광 드라이브에 놓인 광 기록매체에 대한 위치에 있는 레이저 스폿의 기준 위치를 확보함으로써, 광 기록매체 상의 올바른 정보층이 효율적이고 정밀하게 포착된다.
광 드라이브, 초점 포착, 시준렌즈, 위치 세트, 기준 위치

Description

광 드라이브의 초점 포착 방법{METHOD OF FOCUS CAPTURE IN AN OPTICAL DRIVE}
본 발명은, 광 정보매체의 정보층을 판독 및 주사하기 위해 사용하는데 적합한 광 드라이브에 관한 것이다.
광 드라이브는 다른 기능들 중에서도 광 디스크를 포함하는 광 기록매체를 판독하는 공지된 장치이다. 사용되는 빛의 파장이 다르고 채용되는 광 경로 설계가 다른 다양한 종류의 드라이브가 시판되고 있다. 이와 같은 장치의 개관에 대해서는 Marcel Dekkker, Inc가 2003년 출판한 Encyclopedia of Optical Engineering DOI: 10.1081/E-EOE 120009664에 기재되어 있다.
본질적으로, 각각의 종류의 광 드라이브는 레이저 등의 광원에서 나온 광 빔을 스폿으로 초점을 맞추고, 이때 광 스폿은 기록매체에 입사하도록 배치된다. 스폿에 있는 빛은 예를 들어 판독 과정의 일부로서 광 기록매체의 정보층과 상호작용할 수 있다. 기록매체는 단지 1개의 정보층을 가질 수도 있지만, 단일 광 기록매체 위에 유지되는 정보의 저장용량을 증가시키기 위해 일부의 기록매체는 1개보다 많은 수의 정보층을 갖는다.
양호한 판독처리를 위해, 판독하고자 하는 정보층과 일치하는 높이에 최상의 초점 영역이 위치하도록 스폿의 초점이 맞추어져야 한다. 광 스폿의 특성 및 품질은 이 처리의 최적 기능에 중요한 역할을 한다. 이러한 특성은 광 드라이브의 광 경로에서 이 광 경로에 놓인 광학부재에 의해 결정된다. 스폿 품질과 관련하여 특히 중요한 한가지 광학부재는 레이저 광원에서 발생된 발산하는 광 빔을 평행광으로 변환된 빔으로 바꾸는 시준 렌즈(collimator lens)이다. 그후, 이 빔은 광 경로에 배치되어 광 기록매체 위에 빛의 초점을 맞추는 대물렌즈에 입사한다.
판독하고자 하는 정보층에 대해 정확한 높이에 스폿이 위치하도록 광 기록매체 위에 스폿을 정밀하게 배치하기 위해서는, 광 드라이브 내부에서의 교정과 제어가 사용되어야 한다. 사용자가 드라이브에 새로운 광 기록매체를 삽입할 때, (판독 등의) 추가적인 동작이 발생하기 전에 드라이브가 광 기록매체를 인식해야 한다. 이와 같은 광 기록매체 인식 단계 중에, 최적의 신호 품질을 얻기 위해 다수의 교정이 행해져야 한다. 가장 최초의 단계들 중에서 한가지는 초점 포착(focus capturing)이다. 시준렌즈를 구비한 광 드라이브에서 사용된 표준 방법에 따라, 시준렌즈가 먼저 특정한 측에 대해 최적의 거리로 설정되어야 한다. 이와 같은 거리는 특정한 정보층과 관련된 사전에 결정된 기준값으로, 광 드라이브의 메모리에 기억된다.
현재의 초점 포착 방법의 문제점은 스폿의 초점깊이 그 자체에 기인한다. 이상적으로는 광 기록매체에 수직한 장치의 광축 방향으로, 스폿이 최상의 선명한 초점을 가지며, 이 스폿의 양측은 스폿이 여전히 인식이 되고 사용가능하기는 하지만 스폿 품질이 열화된 것으로 생각되는 덜 선명한 초점의 영역에 놓인다. 열악한 스폿 품질의 영역에서도, 정보가 드라이브의 검출 시스템으로 반환된다. 이 정보는 드라이브의 서보 서브시스템이 잘못된 층을 포착하도록 처리될 수도 있다. 따라서, 드라이브의 그후의 동작은 무효로 되어 올바른 층에 대해 반복될 필요가 있으며, 층 점프가 행해질 필요가 있을 수도 있다. 따라서, 이 방법을 실행하는데 걸리는 시간이 연장되고, 검출과정이 신뢰할 수 없어진다.
결국, 본 발명의 목적은, 초점 포착 처리를 신뢰할 수 있으며 재현가능하게 행하여, 초점 포착 처리를 위한 실행 시간과 이에 따라 광 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는, 시준렌즈를 구비한 광 드라이브에서의 초점 포착 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 광 드라이브 내부에 놓이며 일정한 거리만큼 분리된 제 1 정보층 및 제 2 정보층을 구비한 광 기록매체 상에 초점 포착을 위해, 시준렌즈를 구비한 광 드라이브의 시준렌즈 위치 세트의 초기 프로그래밍을 하는 방법으로서,
- 판독 스폿의 최상의 초점 위치가 상기 제 1 정보층과 일치하지 않고 상기 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이가 상기 제 1 정보층만을 커버하도록 상기 광 드라이브의 상기 판독 스폿이 배치되게 상기 시준 렌즈의 제 1 위치를 결정하는 단계와,
- 상기 판독 스폿의 최상의 초점 위치가 상기 제 2 정보층과 일치하지 않고 상기 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이가 상기 제 2 정보층만을 커버하도록 상기 광 드라이브의 상기 판독 스폿이 배치되게 상기 시준 렌즈의 제 2 위치를 결정하는 단계와,
- 상기 제 1 정보층과 상기 제 2 정보층 각각에 대응하는 상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치를 상기 시준 렌즈의 결정된 위치 세트로서 상기 광 드라이브의 불휘발성 메모리에 기억시키는 단계를 포함하는 본 발명에 따른 방법에 의해 달성된다.
이와 같은 방법에서는, 렌즈 배치가 (종래기술의 경우에서와 같이 최상의 초점 위치 대신에) 판독하고자 하는 정보층과 일치하는 스폿의 열악한 품질의 영역을 위치시키고 광 기록매체 상의 다른 정보층들이 스폿의 전체 초점 깊이를 통해 스폿과 중첩하지 않도록 시준렌즈 위치들이 조정된다. 이때, 스폿의 열악한 품질 영역은 스폿의 최상의 초점 위치에서 떨어진 영역으로, 이 영역이 시스템에게 정보를 제공하기 위해 사용될 때, 시스템의 올바른 동작을 위해 허용될 수 있는 것보다 큰 비트 에러와 노이즈를 데이터가 포함하는 영역을 의미한다.
상기한 방법은 2개의 정보층을 갖는 광 기록매체를 참조하지만, 이와 같은 방법은, 시준 렌즈 위치들의 수가 정보층의 수와 같거나 적게 되도록, 메모리에 기억된 시준렌즈 위치들의 수의 잠정적인 증가를 갖고서, 2개보다 많은 수의 정보층을 갖는 광 기록매체로 확장될 수도 있다.
드라이브의 초기 프로그래밍은 제조중에 행해진다. 시준렌즈의 이와 같은 기준 위치들은 불휘발성 메모리에 기억될 수 있다. 드라이브의 수명 중에, 시스템 교정이 발생하여, 이들 기준 위치들을 약간 변경할 수도 있지만, 이것의 효과는 계속되는 양호한 시스템 성능을 확보하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서는, 광 드라이브 내부에 놓이고 적어도 2개의 정보층을 구비한 광 기록매체 상의 초점 포착을 위해, 시준 렌즈와 시준렌즈의 결정된 위치 세트를 포함하는 광 드라이브의 작동 방법으로서,
- 상기 광 드라이브에서 초점 수집(focus acquisition)을 개시하는 단계와,
- 한개의 정보층을 선택하는 단계와,
- 상기 선택된 정보층과 일치하지 않는 결정된 위치로 상기 시준렌즈를 이동시키는 단계와,
- 상기 선택된 정보층에 대한 상기 결정된 위치에서 초점을 맞추는(catching) 단계와,
- 상기 선택된 정보층에 대해 최적의 스폿 품질이 얻어지도록, 상기 시준 렌즈를 다른 위치로 더 이동시키는 단계를 포함하는 광 드라이브의 작동 방법이 제공된다.
광 드라이브가 동작하고 있을 때, 판독하고자 하는 광 기록매체 정보층의 초점 위치에 판독 스폿의 최상의 초점 위치를 배치하기 위해 초점 수집 처리를 사용하는 것이 통상적이다. 이것은 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이가 1개 보다 많은 수의 정보층에 중첩될 수 있게 한다. 이때 수행된 초점 맞춤이 잘못된 층에 고정될 수 있다. 드라이브 작동이 시작되면, 틀린 층 선택이 확인되어 교정되어야 한다. 본 발명에 따른 작동 방법에서는, 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이가 선택된 정보층을 제외한 정보층을 커버하지 않도록 보장함으로써 이와 같은 잘못된 층 선택이 잘못된다.
다음의 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 방법을 더욱 상세히 설명한다:
도 1은, 광 드라이브에 시준렌즈를 포함하는 광 경로의 일례를 나타낸 것이다.
도 2는 종래기술에 따른 초점 포착법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 초점 포착법을 나타낸 것이다.
도 4는 광 드라이브의 초기 프로그래밍을 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 5는 광 드라이브의 작동을 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
이때, 첨부도면에서는 광 기록매체(6)가 일례로서 2개의 정보층(층 0 및 층 1)을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 방법은 복수의 정보층을 갖는 광 기록매체에 적용될 수도 있다는 점에 주목하기 바란다.
도 1은 주요한 구성요소를 1 내지 8로 번호를 붙인 광 드라이브의 개략도이다. 이들 구성요소는 결합하여 기능함으로써 레이저(1)에서 발생된 빛이 장치 광학부품을 거쳐 광 기록매체(6)로 통과한 후 광 기록매체(6)에서 검출기(8)로 되돌아온다. 격자(2)는 본 발명에서 추가로 설명하지 않는 다른 드라이브 기능을 위한 보 조 빔을 발생하는 역할을 한다. 빔 스플리터(3)가 장치에 추가되어 광 기록매체(6)에서 반사된 빔을 검출기(8)로 향하게 한다. 레이저 다이오드(1)는 발산 빔을 방출하여, 광 경로가 시준렌즈(4)를 포함하도록 요구함으로써, 발산 빔을 평행광으로 변환된 빔으로 변환한다. 그후, 이와 같이 형성된 빔은 대물렌즈(5)에 입사되어 광 기록매체(6)에 초점이 맞추어진다. 빛이 광 기록매체(6)에서 반사되어 빔 스플리터(3)로 다시 진행하여, 이 빔 스플리터에서 서보 렌즈(7)를 향하는 장치의 서보 분기를 향해 진행한다. 서보 렌즈(7)는 빛을 검출기(8)로 향하게 하여 초점을 맞춘다. 전술한 것과 같은 시스템은 최신 기술에서 알려진 광 드라이브의 구성요소들을 구비한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 시준 렌즈(4)가 본 발명의 특징부인 스폿 위치지정을 제공하는데 사용되는 렌즈라는 점에 주목하기 바란다.
도 2는 광 기록매체(6)에 대해 층 0 및 층 1에 포함된 정보의 위치를 나타낸 상세도이다. 정보층들인 층 0 및 층 1은 광 기록매체(6)의 평면에 존재하며 서로의 위에 놓인다. 위치 A와 해칭으로 표시된 관련된 영역은 현재의 기술의 초점 포착법에서 생성된 기준 스폿 위치와 스폿의 초점 깊이를 각각 나타내며 이때 최상의 스폿 초점이 판독하고자 하는 정보층, 이 경우에는 층 0과 일치한다. 이때, 스폿의 초점 깊이가 다른 정보층 1과 중첩된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이 층에서 발생된 데이터가 광학장치로 피드백되어 검출된다. 이와 같은 초점 깊이는 너무 커서 서보 서브시스템이 층 1에서 포착할지도 모른다. 장치는 광 기록매체에서 얻어진 판독 어드레스들을 사용하여 어느 층에 초점이 맞추어졌는지 인식할 수 있다. 장치 가 잘못된 층에 있는 것으로 확립되면, 교정 동작이 취해진다. 잘못된 위치에 있는 이 층에서의 그후의 교정은 시준렌즈(4)가 이 층에 대해 잘못된 위치에 위치하므로 부정확하며 쓸모가 없을 것이다. 따라서 교정이 행해지기 전에 서보 시스템(미도시)이 다른 층으로 점프를 해야 한다. 이들 모든 동작은 드라이브의 시간 및 효율면에서 손실을 일으킨다.
이에 반해, 도 3은 본 발명에 따른 초점 포착 방법을 나타낸 것이다. 초점 맞춤이 개시되기 전에, 특정한 층에서의 최적의 스폿 품질을 위해 시준렌즈(4)가 고정되는 것이 아니라, 요청된 층, 즉 층 0에서 허용되는 스폿 품질을 얻기 위해 필드 깊이가 충분하도록 시준렌즈가 고정된다. 최상의 스폿 품질을 위한 이와 같은 초점 위치는 이 도면에서 A'으로 라벨이 붙여져 있다. 초점 수집이 개시되면, 초점 맞춤이 교정된 층에서 일어난다. 다음 동작은 초점 스폿의 최상의 위치가 점 B에 위치하도록 시준렌즈(4)를 이동시키는 것이다. 그후, 올바른 정보층의 위치를 파악하여 교정이 행해진 다음, 광 기록매체(6)의 나머지 부분의 인식이 처리되고, 마지막으로는 판독처리 등의 필요한 장치 동작이 행해진다.
도 4는 전술한 것과 같은 광 드라이브의 초기 프로그램을 위한 본 발명의 방법의 흐름도를 상세히 나타낸 것이다.
광 드라이브의 초기 프로그래밍(스텝 11)에서는, 스폿이 광 기록매체(6)의 선택된 정보층에서 최적은 아니지만 이 층에서 시스템으로 정보를 제공하는데 충분할 정도로 양호한 품질을 갖도록 시준렌즈(4)가 배치된다. 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이는 선택된 정보층과 일치하지만, 판독 스폿의 최상의 초점 위치는 일치하 지 않는다. 광 기록매체(6) 상에 존재하는 나머지 층들이 동시에 열악한 스폿 품질의 영역에 존재하므로, 이들 층에 있는 정보가 시스템으로 반환되지 않는다. 이와 같이 결정된 기준 시준렌즈 위치는 특정한 정보층에 대해 고유하다(스텝 12). 광 기록매체(6)에 존재하는 다른 정보층도 관련된 기준 위치를 가지며, 이 위치도 결정되어야 한다(스텝 13). 그후, 드라이브가 작동으로 설정되면 기준 위치들의 전체 세트를 액세스할 수 있도록, 이들 기준 위치들의 전체 세트가 광 드라이브의 메모리에 기억된다(스텝 14). 2개의 정보층을 설명하였지만, 메모리에 기억된 시준렌즈의 결정된 위치들이 이에 대응하여 증가하면서, 이 방법을 2개보다 많은 수의 정보층으로 확장하는 것이 가능하다.
도 5는 광 드라이브의 작동을 위한 본 발명의 방법의 흐름도이다. 이 방법의 작동 시퀀스(스텝 15)는 초점 수집 처리의 개시(스텝 16)에서 시작한다. 정보층이 선택된다(스텝 17). 선택된 광 기록매체 정보층에 대해 이전에 결정되어 시스템 메모리에 기록된 기준 위치로 시준렌즈(4)가 이동한다(스텝 18). 이와 같은 신중한 위치지정은 이 층에 초점 맞춤을 허용하는데(스텝 19), 이 방법에 의해, 이 단계에서는 다른 정보층을 검출할 수 없으므로, 이러한 위치지정은 즉각적이고 잘못된 정보층을 얻는 에러가 발생하지 않는다. 초점 맞춤이 달성되면, 정보층과 일치하도록 최적의 스폿 품질이 조정될 수 있다(스텝 20). 이것이 행해지면, 정확한 정보층에 대해, 시스템의 사용자에 의해 요청된 동작 모드를 위해 필요할 수도 있는 다른 필요한 교정을 계속 행할 수 있다. 이와 같은 시퀀스(스텝 17 내지 스텝 20)는 액세스가 필요한 층들에 대해 반복수행될 수 있다.
(참조부호의 목록)
1: 레이저 다이오드
2: 격자
3: 빔 스플리터
4: 시준렌즈
5: 대물렌즈
6: 광 기록매체
7: 서보 렌즈
8: 검출수단
층 0: 광 기록매체 상의 제 1 정보층
층 1: 광 기록매체 상의 제 2 정보층
A: 종래기술에 따른 기준 초점 스폿 위치
A': 본 발명에 따른 기준 초점 스폿 위치
B: 본 발명에 따른 최종 초점 스폿 위치
11 내지 20: 본 발명에 따른 방법의 처리 단계들

Claims (2)

  1. 광 드라이브 내부에 놓이며 일정한 거리만큼 분리된 제 1 정보층(층 0) 및 제 2 정보층(층 1)을 구비한 광 기록매체(6) 상에 초점 포착을 위해, 시준렌즈를 구비한 광 드라이브의 시준렌즈(4) 위치 세트의 초기 프로그래밍을 하는 방법(11)으로서,
    판독 스폿(A')의 최상의 초점 위치가 상기 제 1 정보층(층 0)과 일치하지 않고 상기 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이가 상기 제 1 정보층만을 커버하도록 상기 광 드라이브의 상기 판독 스폿이 배치되게 상기 시준 렌즈(4)제 1 위치를 결정하는 단계(12)와,
    상기 판독 스폿(A')의 최상의 초점 위치가 상기 제 2 정보층(층 1)과 일치하지 않고 상기 판독 스폿의 사용가능한 초점 깊이가 상기 제 2 정보층(층 1)만을 커버하도록 상기 광 드라이브의 상기 판독 스폿이 배치되게 상기 시준 렌즈(4)의 제 2 위치를 결정하는 단계(13)와,
    상기 제 1 정보층과 상기 제 2 정보층 각각에 대응하는 상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치를 상기 시준 렌즈(4)의 결정된 위치 세트로서 상기 광 드라이브의 불휘발성 메모리에 기억시키는 단계(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시준렌즈 위치 세트의 초기 프로그래밍 방법.
  2. 광 드라이브 내부에 놓이고 적어도 2개의 정보층(층 0 및 층 1)을 구비한 광 기록 매체(6) 상의 초점 포착을 위해, 시준 렌즈(4)와 시준렌즈의 결정된 위치 세트를 포함하는 광 드라이브의 작동 방법(15)으로서,
    상기 광 드라이브에서 초점 수집을 개시하는 단계(16)와,
    한개의 정보층을 선택하는 단계(17)와,
    상기 선택된 정보층과 일치하지 않는 결정된 위치로 상기 시준렌즈를 이동시키는 단계(18)와,
    상기 선택된 정보층에 대한 상기 결정된 위치에서 초점을 맞추는 단계(19)와,
    상기 선택된 정보층에 대해 최적의 스폿 품질이 얻어지도록, 상기 시준 렌즈를 다른 위치로 더 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 드라이브의 작동 방법.
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