KR20080016838A - 광 디스크에 관한 불연속 나선형 경로 추적 방법 및 장치 - Google Patents

광 디스크에 관한 불연속 나선형 경로 추적 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

광 디스크가 광 드라이브 내에서 회전하고 있을 때, 광 드라이브의 광학 기구는 광 디스크(812)에 대해 불연속 나선 경로를 추적한다. 불연속 나선 경로가 광 드라이브의 광학 기구에 의해 추적될 때, 광학 기구는 광 디스크(822)에 선택적으로 기록한다.

Description

광 디스크에 관한 불연속 나선형 경로 추적 방법 및 장치{TRACING DISCRETE SPIRAL PATH RELATIVE TO OPTICAL DISC}
많은 유형의 광 디스크는 데이터 영역과 라벨 영역을 포함한다. 데이터 영역은 기계로 판독가능한(machine-readable) 이진 데이터가 기록되는 곳이며, 반면에 라벨 영역은 사용자가 인간-판독형(human-readable) 라벨이나 이미지를 광디스크 상에 기록할 수 있는 영역이다. 레이저나 다른 유형의 광 빔은 광 디스크의 데이터 영역과 라벨 영역에 대해 판독 및/또는 기록하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 2001년 10월11일에 출원되었고, 부여된 출원번호가 09/976,877이며, 제목이 통합된CD/DVD기록 및 라벨인 특허출원[변호사 사건번호10011728-1]에서는, 레이저 또는 다른 광 빔이 광 디스크의 라벨 영역에 기록하는 데 이용될 수 있는 유형의 광 디스크가 개시되어 있다.
몇몇 광 디스크에서는, 데이터 영역 및 라벨 영역이 디스크의 서로 반대 면에 있는 경우도 있다. 그 같은 광 디스크의 데이터 면은 그 위에 통상적으로는 홈(grooves)의 형태로 미리 형성된 1개의 나선형 트랙이 있거나 또는 다수의 동심 트랙(concentric tracks)이 있다. 그러므로, 광 드라이브는 폐루프형 프로세스와 같은 피드백형 프로세스를 채용할 수 있으며, 이는 트랙에 데이터를 기록하거나 또 는 그 트랙으로부터 데이터를 읽어낼 때 그 트랙을 적정하게 따라가는 것을 보장하기 위함이다. 그렇지만, 광 디스크의 라벨 면은, 특허출원번호가 09/976,877인 특허출원에 설명된 광 디스크의 라벨 면과 같이, 대개의 경우는 미리 형성된 트랙을 전혀 갖지 않는다. 그 결과, 그러한 광 디스크의 라벨 면에 기록할 때에는 트랙을 적정하게 따라가는 것이 어려울 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 드라이브를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 미리 형성된 정렬 마크가 있는 광 디스크의 광학적으로 기록가능한 라벨 면을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 광 드라이브의 광학 기구(optical mechanism)가 광 디스크에 관해서 추적할 수 있는 불연속 나선형 경로(discrete spiral path)를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 도 3의 불연속 나선형 경로의 일부를 상세하게 도시한 도면.
도 5a, 5b 및 5c는 본 발명의 실시예에 따른, 도 3의 불연속 나선형 경로가 어떻게 광학 기구에 의해 일부분씩 점진적인 방식(a portion-by-portion manner)으로 추적될 수 있는지를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 도 3의 불연속 나선형 경로의 일부를 자세하게 도시하는 도면으로, 그 경로 부분 전체에 걸쳐서 광학 기구의 등선속 도(constant linear velocity)를 유지하는 것 때문에 광학 기구가 동일한 크기와 동일한 간격으로 기록할 수 있는 픽셀들을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 도 3의 불연속 나선형 경로의 도면으로, 광디스크가 회전하는 각속도(이 각속도는 광학 기구가 그 경로를 따라 이동하는 동안에는 변할 수 없다)가 어떻게 그 경로의 시작과 말단 반경 사이의 중간 반경(radius halfway)에 근거하여 설정될 수 있는 지를 도시한 도면.
도 8a와 8b는 본 발명의 실시예에 따른, 광디스크의 라벨 면에 이미지를 광학적으로 기록하는 방법의 순서도.
여기에 참조되는 도면들은 본 명세서의 일부를 이룬다. 도면에 도시된 특징들은 명시적으로 나타내지 않는 경우라면, 본 발명의 모든 실시예가 아닌 단지 본 발명의 몇몇 실시예들의 예시적인 것을 의미할 뿐이다.
발명의 예시적인 실시예에 관한 이하의 상세한 설명에 있어서, 발명의 일부를 형성하는 첨부도면들을 참조하는데, 도면에는 본 발명이 실시될 수도 있는 특정 실시예들이 예시적인 방식으로 도시된다. 이 실시예들은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 자세하게 기술된다. 다른 실시예들도 활용될 수도 있으며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 논리적, 기계적 내지 기타 다른 변경이 이루어질 수도 있다. 그러므로 이하의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여져서는 아니 되고, 본 발명의 권리범위는 첨부하는 특허청구범위에 의해서만 정 의된다.
대표적인 광 드라이브(Representative optical drive)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대표적인 광 드라이브(100)를 보여준다. 광 드라이브(100)는 광 디스크(102)에 대한 판독 및/또는 기록을 위한 것이다. 특히, 광 드라이브(100)는 광 디스크(102)의 광학적 기록가능 라벨 면(104A) 및/또는 광 디스크(102)의 광학적 기록가능 데이터 면(104B)에 대해 판독 및/또는 기록하기 위한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광 드라이브(100)는 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)에 대한 판독 및/또는 기록을 위해 준비된다. 광 드라이브(100)가 광 디스크(102)의 데이터 면(104B)에 대한 판독 및/또는 기록을 위해, 광 디스크(102)는 뒤집혀야 하며, 그래서 그 데이터 면(104B)은 아래 쪽으로 향하고 그 라벨 면(104A)이 위로 향하게 된다.
도 1에서 광 드라이브(100)는 빔 소스(106A)와 대물 렌즈(106B)를 포함하며, 이들은 총칭하여 광학 기구(106)라고 한다. 빔 소스(106A)가 광학 빔(108)을 발생시키면 이것은 대물 렌즈(106B)에 의해 광 디스크(102) 상에 초점이 맺힌다. 광학 빔 소스(106A)는 레이저 빔 소스일 수도 있으며, 그런 경우 광학 빔(108)은 레이저 빔이다. 광학 기구(106)는 도 1에서 도시한 것들 이외에 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 광학 기구(optical mechanism)(106)는 광 검출기뿐만 아니라 하나 이상의 거울을 포함할 수도 있고, 그래서 광 디스크(102)에서 빠져 나온 빔의 반사들이 거울들에 의해 광 검출기로 향하여 광 검출기에 의해 검 출될 수 있다. 다른 하나의 예로서, 광학 기구(106)는 편광 빔 분리기들, 1/4파장 플레이트들, 음성 코일들 등을 포함할 수도 있다.
도 1에서 광 드라이브(100)는 또한 스핀들(110A)과 스핀들 모터(110B)를 포함하는데, 이들은 총칭하여 제 1 모터 기구(motor mechanism)(110)라고 한다. 스핀들 모터(110B)는 스핀들(110A)을 회전시키고, 이에 따라 광 디스크(102)가 회전한다. 제 1 모터 기구(110)는 도 1에서 도시된 것들 이외에 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 모터 기구(110)는 스핀들 모터(110B)와 스핀들(110A)의 제어를 제공하기 위해 회전형 엔코더 또는 다른 유형의 엔코더를 포함할 수도 있다.
광 드라이브(100)는 또한 스핀들(110A) 또는 그 근처에 위치해 있는 검출기(112)를 포함한다. 상세한 설명에서 나중에 더 자세히 기술되는 것처럼, 검출기(112)는 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)의 안쪽 원주 상에 미리 형성된 정렬 마크를 검출하기 위한 것이다. 그런 정렬 마크는 광디스크(102)의 데이터 면(104B)과 라벨 면(104A) 양쪽으로부터 볼 수 있으며, 여기서 광 디스크(102)의 기판은 적어도 실질적으로 투명하다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 검출기(112)는 광학 광원 및 광학 검출기를 포함할 수도 있을 것이다. 다른 방안으로서, 검출기(112)는 다른 구성요소들을 포함할 수도 있을 것이다.
광 드라이브(100)는 또한 슬레드(a sled)(114A), 비정밀 액추에이터(a coarse actuator)(114B), 정밀 액추에이터(a fine actuator)(114C), 레일(114D)을 포함하는 것으로 도시되어 있는데, 이들을 통칭하여 제 2 모터 기구(114)라 한다. 비정밀 액추에이터(114B)는 슬레드(114A)를 움직여서 결국 슬레드(114A)에 위에 놓인 정밀 액추에이터(114C) 및 광 디스크(102)를 레일(114D) 위의 광 디스크(102)에 대하여 방사방향으로(radially) 움직이도록 하는 모터이거나 또는 그러한 모터를 포함한다. 따라서, 비정밀 액추에이터(114B)는 정밀 액추에이터(114C) 및 광학 기구(106)의 대략적인 또는 상대적으로 좀 더 큰 움직임을 제공한다.
정밀 액추에이터(114C) 또한 모터를 포함하며, 광학 기구(106)가 슬레드(114A) 위의 광 디스크(102)에 대하여 방사방향으로 움직이도록 한다. 따라서 정밀 액추에이터(114C)는 정밀하거나 또는 광학 기구(106)의 상대적으로 더 작은 움직임을 제공한다. 제 2 모터 기구(114)는 도 1에 도시된 것들 외에 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 제 2 모터 기구(114)는 비정밀 액추에이터(114B) 및 슬레드(114A)의 제어를 제공하기 위하여 선형 엔코더 또는 다른 유형의 엔코더를 포함할 수도 있다.
마지막으로 광 드라이브(100)는 제어기(116)를 포함하는 것으로 도 1에 도시된다. 제어기(116)는 적어도 회전 기구(a rotation mechanism)(116A), 비정밀 액추에이터 기구(a coarse actuator mechanism)(116B), 및 정밀 액추에이터 기구(a fine actuator mechanism)(116C)로 구성된다. 이들 기구들(116)은 각각이 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합일 수 있다. 회전 기구(116A)는 스핀들 모터(110B)의 운동을 제어하고 따라서, 광 디스크(102)의 회전 각속도와 같은, 스핀들(110A) 위의 광 디스크(102)의 회전을 제어한다. 비정밀 액추에이터 기구(116B)는 비정밀 액추에이터(114B)를 제어하고, 따라서 레일(114D) 위의 슬레 드(114A)의 운동을 제어한다. 정밀 액추에이터 기구(116C)는 정밀 액추에이터(114C)를 제어하며, 따라서 슬레드(114A) 상의 빔 소스(106A)의 움직임을 제어한다. 제어기(116)는 도 1에 도시된 것 이외의 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제어기(116)는 빔 소스(106A)와 대물렌즈(106B)의 제어를 통하여 광학 빔(108)을 켜거나 끄는 것과 초점 맞추기를 책임질 수 있다. 나아가, 당업자들이라면 알 수 있듯이, 광 드라이브(100)에서 도시된 구성요소들은 본 발명의 실시예의 하나를 대표하는 것이고 본 발명의 모든 실시예를 한정하는 것은 아니다.
불연속 나선형 경로(Discrete spiral path)
도 2는 본 발명에 따른 광 디스크(102)를 보다 자세히 보여준다. 특히, 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)이 도시되어 있다. 광 디스크(102)에는 안쪽 원주(inside circumference)(204) 및 바깥쪽 원주(outside circumference)(206)가 있다. 라벨 면(104A) 상에는, 안쪽 원주(204)의 주위에, 다수 정렬 마크(202A,202B, ...,202N)가 있는데, 이들을 총칭하여 정렬 마크(202)라 한다. 정렬 마크(202)는 등거리 간격으로 안쪽 원주(204)의 주위에 미리 형성된다. 정렬 마크(202)는 도 1의 광 드라이브(100)를 사용하여 광 디스크(102)에 광학적으로 기록되는 점에서 미리 형성되는 것이다. 정렬 마크들(202)이 도 2에서 안쪽 원주(204)의 주위에 있는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 그것들은 바깥쪽 원주(206) 주위에 있을 수도 있다. 설명의 명확성을 위해 도 2에는 단지 8개의 정렬 마크(202)만 도시되어 있다. 실제로는 400개 정도와 같이 더 많은 정렬 마크 들(202)이 있을 수 있다.
라벨 면(104A)은 하나의 실시예에서는 광학적으로 기록할 수 있다. 예를 들어, 라벨 면(104A)은 광학적으로 기록할 수 있는 광 디스크의 라벨 면을 개시한특허출원 제 09/976,877호에 개시된 광 디스크의 일부일 수 있다. 그와 같이, 원하는 이미지는 라벨 면(104A) 상에 광학적으로 기록될 수도 있을 것이다. 이러한 이미지가 라벨 면(104A) 상에 광학적으로 기록되기 위해서는, 도 1의 광학 기구(106)가 라벨 면(104A)의 표면에 있는 경로를 추적하고, 경로가 추적될 때 이들 이미지에 따라서 라벨 면(104A)의 픽셀들에 마크를 선택적으로 기록한다. 본 발명의 실시예들은 이제 설명되듯이 특히 불연속 나선형 경로(discrete spiral path)를 달성한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)에 관하여 도 1의 광학 기구(106)를 통하여 추적될 수 있는 불연속 나선형 경로(302)를 도시한다. 대안으로, 불연속 나선형 경로(302)는 광 디스크(102)의 데이터 면(104B)에 대하여 도 1의 광학 기구(106)에 의해 추적될 수도 있다. 불연속 나선형 경로(302)는 특히 광학 기구(106)에 의해 발생된 빔(108)이 추종하거나 추적하는 광 디스크(102)에 대한 경로이다. 불연속 나선형 경로(302)는 도 3에 도시된 것보다는 통상적으로 더 압축되어 사실상 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)의 전체 표면이 경로(302)로 덮인다. 그렇지만, 불연속 경로(302)는 설명의 명확성을 위해 도 3에서는 실제보다는 더 확대한 방법으로 도시되어 있다.
불연속 나선형 경로(302)는 개방 루프 방법으로 광학 기구(106)에 의해 추 적된다. 다시 말하면, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)를 추적하고 있다는 것을 확인하기 위해 수행되는 검출은 전혀 없어서, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)를 추적하고 있음을 검증하기 위해 광 드라이브(100)에 피드백하는 것은 없다. 불연속 나선형 경로(302)가 광학 기구(106)에 의해 추적되는 그와 같은 방법은 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)과 관련하여 특히 유리한데, 이는 라벨 면(104A)에는 피드백이나 폐-루프 방법으로 광학 기구(106)에 의한 추적에 따르는 미리 형성된 트랙이나 홈(미리 형성된 정렬 마크(202)와는 다른)이 없을 수도 있기 때문이다. 그러한 트랙이나 홈은 데이터 면에는 미리 형성되어, 2진 데이터를 그 데이터 면으로부터 읽거나 거기에 기록하는 동안에 검출될 수도 있을 것이다.
불연속 나선형 경로(302)에는 다수 동심원 세그먼트(concentrically circular segments)(304A,304B, ...,304N)가 있는데, 이들을 통칭하여 동심원 세그먼트(304)라고 한다. 동심원 세그먼트(304) 각각은 나머지 동심원 세그먼트들(304)의 가상 원들과 같은 중심(즉, 동심)을 갖는 가상 원의 일부이다. 다른 식으로 말하면, 동심 원 세그먼트들(304)을 따라 각각의 위치는 광 디스크(102)의 중심이나 허브(hub)에 관하여 동일한 반경을 갖는다. 가상 원들은 도 3에서 각 세그먼트의 끝점들에 연결되는 점선들로 도시되어 있다.
도 3에서 분명하듯이 그리고 이제 설명되듯이 불연속 나선형 경로(302)는 나선형 경로이다. 나선형 경로는 일반적으로 광 디스크(102)의 중심에 있는 고정점 주위를 그 점으로부터 증가하거나 감소하는 반경으로 휘감는 광 디스크 표면 상 의 곡선으로서 정의된다. 연속 나선형 경로에서는 그 경로를 따라 존재하는 각 점은 그 경로의 다른 모든 점들과 비교하여 고유하거나 다른 반경에 위치한다. 이에 비해, 불연속 나선형 경로(302)는 그 경로의 어떤 점의 반경도 그 경로의 다른 어떤 점에 대하여 고유하지 않다는 점에서 불연속이다. 불연속 나선형 경로(302)의 각 점은 특히 동일한 동심원 세그먼트를 따라 존재하는 다른 점들의 반경과 동일한 반경을 갖는다. 따라서 세그먼트들(304)은 불연속 나선형 경로(302)의 불연속 세그먼트들이다. 동심원 세그먼트들(304)은 다 함께 불연속 나선형 경로(302)를 형성하지만, 개별적으로는 실제로 원형이지 나선형은 아니다. 만약 세그먼트들(304) 각각이 하나의 점 또는 픽셀을 포함하면, 그 나선형 경로(302)는 연속적인 나선형 경로일 수 있다. 그렇지만, 그 세그먼트들(304) 각각은 하나보다 많은 점 또는 픽셀을 포함하기 때문에, 그 나선형 경로(302)는 불연속 나선형 경로이다.
도 1의 광학 기구(106)에 의하여 추적되는 불연속 나선형 경로(302)는 여러 가지 다른 방법으로 달성될 수 있으며, 그것들 중 하나의 특정한 방법이 나중에 상세한 설명에서 기술된다. 그렇지만 일반적으로, 하나의 실시예에서는 광학 기구(106)는 광 디스크(102)의 바깥쪽 원주(206)에서 시작하여 안쪽 원주(204)를 향하여 불연속 나선형 경로(302)를 추적할 수 있다. 다른 하나의 실시예에서는, 광학 기구(106)는 광 디스크(102)의 안쪽 원주(204)에서 시작하여 바깥쪽 원주(206) 방향으로 그 불연속 나선형 경로(302)를 추적할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 것으로, 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트들(304)이 광학 기구(106)에 의해 특히 어떻게 추적되는지를 도시하기 위해 불연속 나선형 경로(302)의 일부를 상세하게 보여준다. 세그먼트(304A)를 형성하기 위해 알맞게 위치된 광학 기구(106)로 시작하여, 도 1의 광학 기구(106)는 광 디스크(102)에 대하여 방사방향으로 움직이지는 않고, 그 세그먼트(304A)를 추적하는 동안 광 디스크(102)의 중심에 관하여 동일한 반경을 갖는다. 광 디스크(102)가 시계방향으로 회전함에 따라 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 대하여 세그먼트(304)를 따라 이동하는 것에 의해, 세그먼트(304A)가 얻어진다. 일단 광 디스크(102)가 예컨대 주어진 각도와 같이 주어진 양만큼 회전하면, 그 불연속 나선형 경로(302)는 원형 영역(402A)에서 세그먼트(304A)로부터 세그먼트(304B)로 전이(transition)하게 된다. 이것은 광 디스크(102)에 대하여 광학 기구(106)가 놓여있는 방사위치(radial position)를 줄임으로써 달성된다.
세그먼트(304B) 구간에서는, 광학 기구(106)는 다시 광 디스크(102)에 관하여 방사방향으로 이동하지 않아, 광 디스크(102)의 중심에 대하여 동일한 반경을 가진다. 따라서 광 디스크(102)는 회전되고 있기 때문에 세그먼트(304B)가 또한 얻어진다. 일단 광 디스크(102)가 예컨대 주어진 각도량(angular amount)과 같이 주어진 양만큼 회전하면, 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 대하여 놓이는 방사위치를 다시 한번 줄임으로써, 불연속 나선형 경로(302)는 원형 영역(402B)에서 세그먼트(304B)로부터 세그먼트(304C)로 전이한다. 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 매번 회전할 때마다 광학 기구(106)를 광 디스크(102)에 관하여 다른 방사위치로 이동시키는 이와 같은 과정은 광 디스크(102)에 걸쳐 불연속 나선형 경로(302) 전체가 광학 기구(106)에 의해 모두 추적될 때까지 반복된다.
일실시예에서, 정렬 마크들(202) 중 하나의 검출을 통해, 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전한 것으로 정해진다. 따라서, 정렬 마크(202A)가 검출될 때, 광학 기구(106)의 방사위치는, 원형 영역(402A)에 의해 표시된 것처럼, 불연속 나선형 경로(302)가 세그먼트(304A)로부터 세그먼트(304B)로 이동하도록 조정된다. 다른 식으로 말하면, 세그먼트(304A)와(304B) 간의 전이(transition)는 정렬 마크(202A)에서 바깥쪽으로 향하는 방사 선분(radial line)(404A)에서 또는 그 근처에서 일어난다. 주목할 것은 세그먼트(304A)에서 세그먼트(304B)로의 전이는 도 4에서 광 디스크(102)의 중심으로부터 방사방향 바깥쪽으로 향하는 선분 세그먼트로서 도시되어 있는 점이다. 그렇지만, 광 디스크(102)는 광학 기구(106)가 방사방향 안쪽으로 이동할 때에도 회전을 계속하기 때문에, 실제로는 그 전이는 임의의 곡선 또는 임의의 선분 세그먼트일 것이다. 본 발명의 다른 실시예들에 있어서, 광 디스크(102)가 주어진 양을 회전하였음을 결정하는 다른 방식들이 채용될 수도 있을 것이다. 예를 들면, 광학 엔코더나 홀(Hall) 센서들이 이용될 수도 있을 것이다.
다음으로, 정렬 마크(202N)가 검출될 때, 원형 영역(402B)에서 나타낸 바와 같이, 불연속 나선형 경로(302)가 세그먼트(304B)에서 세그먼트(304C)로 이동하도록 광학 기구(106)의 방사위치가 조정된다. 그러면 세그먼트들(304B, 304C) 간의 전이는 정렬 마크(202N)에서 바깥쪽으로 향하는 방사 선분(404N) 또는 그 근처에서 일어난다. 세그먼트(304A)에서 세그먼트(304B)로의 전이와 같이, 세그먼트(304B)에서 세그먼트(304C)로의 전이는 도 4에서 광 디스크(102)의 중심에서 방 사방향 바깥쪽으로 향하는 선분 세그먼트로 도시되어 있다. 하지만, 광 디스크(102)는 광학 기구(106)가 방사방향 안쪽으로 이동할 때에도 계속 회전하기 때문에, 실제로는 그 전이는 임의의 곡선이나 선분 세그먼트일 것이다.
그러므로 불연속 나선형 경로(302)는, 광 디스크(102)가 주어진 량만큼 회전을 다 할 때까지, 광 디스크(102)가 회전하는 동안에 광 디스크(102)에 관하여 일정한 방사위치에 머무는 도 1의 광학 기구(106)에 의해 추적될 수 있다. 일단, 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전하면, 광학 기구(106)의 방사위치는 변경된다. 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 대하여 주어진 방사위치에 머무는 동안에, 그것은 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트들(304) 중의 하나를 추적한다. 광학 기구(106)가 방사위치를 변경할 때, 그것은 불연속 나선형 경로(302)의 두 개의 동심원 세그먼트(304) 사이를 전이한다.
광학 기구(106)의 운동은 도 1의 비정밀 액추에이터(114B) 및 정밀 액추에이터(114C)를 사용해서 일반적으로 달성된다. 정밀 액추에이터(114C)는 광학 기구(106)의 정교한 운동 제어를 제공하는 반면, 비정밀 액추에이터(114B)는 광학 기구(106)의 비정교한(coarse) 운동 제어를 제공한다. 그러나 대개의 경우 정밀 액추에이터(114C) 단독으로는 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 방사방향으로 광 디스크(102)의 하나의 원주에서 다른 하나의 원주로 이동하게 할 수는 없다. 나아가, 대개의 경우 비정밀 액추에이터(114B) 단독으로는 불연속 나선형 경로(302)를 달성하는 데 필요한 정밀도로 광학 기구(106)를 움직이게 할 수 없다. 그러므로 광학 기구(106)의 운동을 제어하기 위해 비정밀 액추에이터(114B) 및 정 밀 액추에이터(114C)는 둘 다 채용되며, 그래야 불연속 나선형 경로(302)를 추적할 수 있다.
도 5a, 5b, 5c는, 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)를 추적하도록 하기 위해 비정밀 액추에이터(114B)와 정밀 액추에이터(114C)가 어떻게 함께 이용될 수 있는지를 도시했다. 도 5a를 참조하면, 비정밀 액추에이터(114B)는 광학 기구(106)를 하나의 방사위치로 이동시켜 그광학 기구(106)가 그 지점(502)에서 불연속 나선형 경로(302)의 추적을 시작하도록 한다. 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전한 때마다, 예컨대 정렬 마크들(202) 중 어느 하나가 검출될 때마다, 정밀 액추에이터(114C)는 광학 기구(106)의 방사위치를 감소시킨다. 그래서 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)의 불연속 나선형 경로 일부분(506)을 추적한다. 그러나 점(504)에서는 정밀 액추에이터(114C)는 그것의 영역 끝으로 이동하였기에 광학 기구(106)의 방사위치를 더 이상 줄일 수는 없다. 즉, 정밀 액추에이터(114C)는 더 이상 조정될 수 없다. 그래서 불연속 나선형 경로 일부분(506)은 점(502)에서부터 점(504)까지 연장된다. 다른 방안으로서, 점(504)은 정밀 액추에이터(114C)가 더 이상 움직이지 않기를 바라는 그런 점일 수도 있는데, 예를 들면 정밀 액추에이터(114C)가 더 이동할 수 있는 곳이지만 정밀 액추에이터(114C)의 과열을 방지하기 위한 지점일 수도 있다.
다음으로 도 5b를 참조하면, 비정밀 액추에이터(114B)는 광학 기구(106)를 방사방향의 바깥쪽으로 이동시킨다. 비정밀 엑추이에터(114B)가 방사방향 바깥쪽으로 움직이게 될 때, 정밀 액추에이터(114C)는 방사방향의 가장 안쪽 혹은 바깥쪽 지점으로 이동되어 그 새로운 방사위치에 대하여 최대의 운동 영역을 가지게 되는데, 그 새로운 방사위치는 비정밀 액추에이터(114B)가 이동하게 된 결과로서 이동될 위치이다. 그러나 비정밀 액추에이터(114B)가 광학 기구(106)를 방사방향 바깥쪽으로 움직일 때, 광 디스크(102)는 회전을 계속하게 된다. 그러므로 궁극적으로는 광학 기구(106)는 그 지점(510)에서 불연속 나선형 경로(302)의 다른 하나의 불연속 나선형 경로 일부분(508)을 추적하기 시작한다. 이전처럼, 예컨대 정렬 마크들(202) 중 하나를 검출할 때마다와 같이, 광 디스크(102)가 주어진 양을 회전하였을 때마다, 정밀 액추에이터(114C)는 광학 기구(106)를 방사방향의 안쪽으로 이동시켜, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로 일부분(508)을 추적하게 된다. 이러한 과정은 불연속 나선형 경로 일부분(508)이 점(502)에서 이전에 추적된 불연속 나선형 경로 일부분(506)을 만날 때까지 계속된다. 그러므로 점(502)는 불연속 나선형 경로 일부분(508)의 말단 지점이자 그 불연속 나선형 경로 일부분(506)의 시작 지점이다.
다음으로 도5c를 참조하면, 비정밀 엑추에티어(114B)는 광학 기구(106)를 방사방향의 바깥쪽으로 다시 이동시킨다. 광 디스크(102)는 광학 기구(106)가 방사방향 바깥쪽으로 이동하는 동안에도 계속 회전하기 때문에, 광학 기구(106)는 점(512)에서 불연속 나선형 경로(302)의 다른 불연속 나선형 경로 일부분(514)을 추적하기 시작한다. 이 역시 이전처럼, 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전한 때마다, 정밀 액추에이터(114C)는 광학 기구(106)를 방사방향의 안쪽으로 이동시켜, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로 일부분(514)을 추적하게 된다. 이러한 과정은 점(510)에서 불연속 나선형 경로(514)가 이전에 추적된 불연속 나선형 경로(508)를 만날 때까지 계속된다. 그러므로 그 점(510)은 불연속 나선형 경로 일부분(514)의 끝점이면서, 불연속 나선형 경로 일부분(508)의 시작점이다.
도 5a-5c와 관련하여 설명된 과정은, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)를 추적하도록 하기 위해, 비정밀 액추에이터(114B)가 광학 기구(106)를 방사방향의 바깥쪽으로 이동시키고 정밀 액추에이터(114C) 가 광학 기구(106)를 방사방향의 안쪽으로 이동시키는 과정이다. 이와 다른 방안으로, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)를 추적하도록 하기 위해, 비정밀 액추에이터(114B)가 광학 기구(106)를 방사방향의 안쪽으로 이동시키고 정밀 액추에이터(114C)는 광학 기구(106)를 방사방향의 바깥쪽으로 이동시킬 수도 있을 것이다. 이와는 또 달리, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)를 추적하도록 하기 위해, 비정밀 액추에이터(114B)와 정밀 액추에이터(114C)는 광학 기구(106)를 방사방향의 안쪽이나 바깥쪽 중 어느 한 가지의 같은 방향으로 이동시킬 수도 있을 것이다.
등선속도(Constant linear velocity)
도 1의 광 드라이브(100)의 광학 기구(106)가 광 디스크(102)와의 관계에서 불연속 나선형 경로(302)를 추적함에 따라, 그것은 광 디스크(102)의 라벨 면(104A) 상의 픽셀들에 선택적으로 광학적인 기록을 하여 라벨 면(104A) 상에 원하는 이미지를 생성한다. 픽셀은 여기서 광 디스크(102)의 라벨 면(104A) 상의 위치로서 정의되는데, 그 위치에서는 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)에 기록되어야 할 원하는 이미지의 지시(dictates)에 따라 광학 기구(106)가 마크를 기록할 수도 있고 혹은 아니할 수도 있다. 다른 식으로 말하면, 원하는 이미지는 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)의 픽셀들에게 또는 그 픽셀들 위에 매핑될 수 있어, 몇몇 픽셀들은 마크들을 거기에 광학적으로 기록되도록 하고 몇몇 픽셀들은 마크들을 거기에 기록되지 않도록 하여, 종국적으로 얻어지는 결과는 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)에 광학적으로 기록되어 있는 이미지이다. 광학 기구(106)가 광 디스크(102)의 라벨 면(104A) 상의 픽셀들에게 선택적으로 기록한다는 것은 어떤 주어진 픽셀에 대하여 그것이 마크를 거기에 광학적으로 기록할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있음을 의미하며, 그래서 결국 원하는 이미지가 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)에 광학적으로 기록되는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 것으로, 광학 기구(106)가 광학적으로 마크들을 기록할 수 있는 픽셀들(602, 604, 606)과 어떻게 그 픽셀들(602, 604, 606)이 같은 크기이면서 등간격으로 이격될 수 있는 지를 나타내기 위해, 불연속 나선형 경로(302)의 일부를 상세하게 도시한다. 광학 기구(106)가 광학적으로 마크들을 기록할 수 있는 픽셀들이나 위치들이 똑 같은 크기이며 등간격이라는 것을 보장하는 한에서는, 불연속 나선형 경로(302)의 일부는 전체 불연속 나선형 경로(302)의 대표이다. 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트(304A)는 픽셀들 즉, 위치들(602A, 602B, ..., 602J)을 포함하는데, 이들을 통칭하여 픽셀들 내지 위치들(602)이라 한다. 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트(304B)는 픽셀들 즉, 위치들(604A, 604B, ..., 604K)을 포함하며, 이들을 통칭하여 픽셀들 즉, 위치 들(604)이라 한다. 불연속 나선형 경로의 동심원 세그먼트(304C)는 픽셀들 즉, 위치들(606A, 606B, ..., 606L)을 포함하고, 이들을 통칭하여 픽셀들 즉, 위치들(606)이라 한다. 따라서 광학 기구(106)가 마크들을 광학적으로 기록할 수 있는 광 디스크(102)의 라벨 면(104A) 상의 픽셀들 내지 위치들(602, 604, 606)은 광학 기구(106)가 광 디스크(102)와 관련하여 주행하는 불연속 나선형 경로(302) 상에 있게 된다.
본 발명을 계속 설명하기 전에, 각속도(angular velocity)와 선속도(linear velocity) 간의 차이를 설명하고자 한다. 각속도는 광 디스크(102)가 회전하는 각도율이다. 광 디스크(102) 상의 모든 위치들이 동일한 각속도로 회전한다. 이에 비해, 광 디스크(102) 상의 어떤 위치에서의 선속도는, 이는 보다 상세하게는 그 위치에서의 접선방향의 선속도인데, 광 디스크(102)의 중심에 관하여, 이 위치에서의 반지름에 광 디스크(102)가 회전하는 각속도를 곱한 것과 같다. 그러므로, 광 디스크(102)의 중심으로부터 더 바깥쪽으로 있는 광 디스크(102)상의 위치들은, 광 디스크(102)가 회전하고 있는 어떤 주어진 각속도에 대해서도, 광 디스크(102)의 중심을 향해 더 안쪽으로 있는 위치들보다 더 큰 선속도들을 가진다.
광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트(304A)를 추적하고 있는 동안, 그것은 광 디스크(102)에 대하여 동일한 방사위치에 있다. 기술된 바와 같이, 광 디스크(102)가 회전하고 있기 때문에 광학 기구(106)는 그 세그먼트(304A)를 추적할 수 있다. 픽셀들(602)이 같은 사이즈이고 등간격임을 보증하기 위해, 광학 기구(106)가 동심원 세그먼트(304A) 전체게 대하여 추적하고 있는 동안 광 디스크(102)는 동일한 각속도로 회전하여야 한다. 이 시간 동안 광학 기구(106)는 광 디스크(102)에 관하여 동일한 방사 위치에 있기 때문에, 등각속도로 광 디스크(102)가 회전하는 것은 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)의 세그먼트(304A)를 등선속도로 추적하고 있음을 보증한다. (유념해야 하는 것은 실제로 선속도는 완벽하게 일정하지는 않을 수 있으며, 약간 변할 수 있어서, 그 선속도가 본질적으로는 일정하나 실제로는 약간 변할 수도 있다는 것을 나타내기 위해 보다 정확하게는 용어 "적어도 사실상 등선속도"가 사용될 수 있다)
광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트(304B)로 전이할 때, 그것은 광 디스크(102)에 관하여 다른 방사 위치에 있게 된다. 그러므로 그 세그먼트(304B)의 픽셀들(604)이 세그먼트(304A)의 픽셀들(602)에 비해 동일한 크기이며 등간격이라는 점을 보증하기 위해, 광학 기구(106)는 세그먼트(304A)를 추적하던 선속도와 동일한 속도로 세그먼트(304B)를 추적할 필요가 있다. 그렇지만, 세그먼트(304B)는 세그먼트(304A)에서 볼 때 방사방향의 안쪽에 있기 때문에, 동일한 선속도를 유지하기 위해, 광 디스크(102)는 광학 기구(106)가 세그먼트(304A)를 추적하던 동안에 광 디스크(102)가 회전했던 각속도에 비하여, 광학 기구(106)가 세그먼트(304B)를 추적하는 동안에 더 빠른 각속도로 회전해야 한다.
다른 식으로 말하면, 광 디스크(102)의 각속도가 불연속 나선형 경로(302)의 동심원 세그먼트(304A)와 (304B) 양자에 대하여 동일하게 유지하면, 세그먼트(304B)의 픽셀들(604)은, 세그먼트(304A)의 픽셀들(602)에 비해, 크기에서 더 작거나 및/또는 간격이 더 좁아야 한다(달리 말하면, 그 세그먼트를 따라서 단위 거 리당 더 많은 픽셀들이 있어야 함). 이것은 세그먼트(304B)를 추적하는 동안의 광학 기구(106)의 선속도는 광 디스크(102)의 각속도가 동일하게 유지된다면 세그먼트(304A)를 추적하는 동안에 비해 더 낮을 수 있기 때문이다. 달리 말하면, 세그먼트(304A)에 비해 세그먼트(304B)에서 광학 기구(106)의 방사위치가 더 작다는 것은 광 디스크(102)의 동일한 각속도에 대하여 광학 기구(106)가 세그먼트(304A)에서 이동하는 동안에 비해 세그먼트(304B)에서 이동하는 동안에 더 느리게 이동한다는 것을 의미한다.
광학 기구(106)는 소정 기간이 경과할 때마다 정의된 픽셀들에 기록할 수도 있을 것이다. 만약 광 디스크(102)의 각속도가 두 개의 동심원 세그먼트(304A)와 (304B)에 관하여 동일하다면, 광학 기구(106)는 이 소정 기간 동안 세그먼트(304B)에서 더 적게 이동할 것이다. 그 결과, 세그먼트(304B)의 픽셀들(604)은 세그먼트(304A)의 픽셀들(602)에 비해 동일한 각속도에서 간격이 더 좁을 것이다. 왜냐하면 광학 기구(106)는 세그먼트(304A)를 추적하는 동안 보다 세그먼트(304B)를 추적하는 동안에 픽셀들 간의 세그먼트를 따라 더 짧은 거리를 이동하기 때문이다. 나아가, 세그먼트(304B)의 픽셀들(604)은 세그먼트(304A)의 픽셀들(602)보다 더 작을 것이다. 이것은 광학 기구(106)의 선속도가 세그먼트(304A)에서보다는 세그먼트(304B)에서 더 작을 것이므로, 광학 기구(106)에 의해 도 1의 빔(108)이 발생되는 동안에, 그 빔은 세그먼트(304A)보다 세그먼트(304B)의 영역을 더 좁게 커버할 것이다.
픽셀들(602)에 비해 등간격으로 이격된 동일한 크기인 픽셀들(604)을 얻기 위해, 광학 기구(106)는 동심원 세그먼트(304A)를 추적하는 것과 동일한 선속도로 동심원 세그먼트(304B)를 추적한다. 그러므로, 광학 기구(106)가 세그먼트(304A)와 (304B) 사이에서 원형 영역(402A)으로 표시된 전이영역에서 방사방향으로 움직이게 될 때, 광 디스크(102)의 각속도도 그에 대응하여 변경된다. 보다 상세하게는, 광학 기구(106)가 방사방향의 안쪽으로 움직일 때, 광디스크(102)의 각속도의 증가가 초래되어 광학 기구(106)는 동일한 선속도를 유지한다. 도 1의 제어기(116)의 회전 기구(116A)는 스핀들 모터(110B)가 도 1의 스핀들(110A)의 회전, 따라서 그 스핀들(110A) 위에 놓인 광디스크(102)의 회전을 느리거나 빠르게 하도록 하는데, 광 디스크(102)의 각속도는 이러한 회전 기구(116A)에 의해 변경된다.
광학 기구(106)의 동일한 선속도를 보증하기 위해 광 디스크(102)의 각속도가 그만큼 변경되어야 할 양은 수학적으로 표현될 수 있다. 초당(mm/sec) L 밀리미터로 표시된 광학 기구(106)의 선속도는 다음의 식에 의해 분당 회전수(rpm) A로 표시된 광 디스크(102)의 각속도와는 함수적으로 관련을 갖는다.
Figure 112007088518876-PCT00001
(1)
식(1)에서, r은 밀리미터(mm) 단위로 나타내는 광 디스크(102)에 대한 광학 기구(106)의 현재의 방사위치이다. 방사위치 변경량 Δr에 관해, 등선속도 L을 유지하기 위한 각속도 변경량 ΔA는 다음과 같다:
Figure 112007088518876-PCT00002
(2)
그러므로, 광학 기구(106)가 원형 영역(402A)으로 표시된 세그먼트(304A) 와 (304B) 사이의 전이영역에서 거리 Δr 만큼 그의 방사위치를 변경시킬 때, 광 디스크(102)의 각속도는 ΔA만큼 변경된다. (거리 Δr은 방사방향 바깥쪽으로의 운동에 대하여 양의 값이고, 이것은 식(2)의 우변에 있는 마이너스 부호 때문에 각속도 ΔA의 값은 감소하게 되고, 음의 Δr은 ΔA를 양으로 해주어 각속도가 증가한다.) 광 디스크(102)의 각속도 상의 이러한 변화는 두 세그먼트(304A, 304B)에서 광학 기구(106)의 동일한 선속도를 보장해주고, 그리하여 픽셀들(602, 604)은 서로에 관하여 등간격으로 이격되고 동일한 크기인 것을 보장해준다. 이와 비슷하게, 광학 기구(106)가 그의 방사위치를 원형 영역(402B)으로 나타낸 세그먼트(304B)와 (304C) 사이의 전이영역에서 거리 Δr만큼 변경하였을 때, 광 디스크(102)의 각속도는 ΔA만큼 변화된다. 광 디스크(102)의 각속도에 있어서 이러한 변화는 세그먼트(304B)와 (304C) 양쪽에서 광학 기구(106)의 동일한 선속도(linear velocity)를 보장해주고, 따라서 픽셀들(604, 606)은 서로에 관하여 등간격으로 이격되고 동일한 크기로 된다.
도 6의 실시예는 광 드라이브(100)는 광 디스크(102)가 회전하는 각속도를 언제라도 그리고 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 방사방향으로 어디에 위치하더라도, 특히 불연속 나선형 경로(302)의 인접한 동심원 세그먼트들(304) 사이의 전이영역들에서도, 변경할 수 있다고 여긴다. 그렇지만, 광 드라이브들의 몇몇 유형은 광 디스크(102)의 각속도를 언제라도 그리고 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 방사방향으로 어디에 위치하든지 간에 변경할 수 있는 것은 아니다. 예를 들면, 광 드라이브들의 몇몇 유형들은 미리 정의된 동심 고리, 또는 트 랙들 사이에서만 광 디스크(102)의 각속도를 변경할 수 있고, 그 사이에서 광 디스크(102)에 관하여 방사방향으로 움직일 때 광학 기구(106)가 주행(travels)할 수 있다. 다른 예로, 몇몇 종류의 광 드라이브는 광 디스크(102)의 회전 당 광 디스크(102)의 각속도를 한 번 바꿀 수 있을 뿐이다. 그런 광 드라이브의 경우, 불연속 나선형 경로(302)의 인접 동심원 세그먼트들(304) 사이의 전이영역들(transitions)이 광 디스크(102)의 동일한 회전 안에 놓이면, 광 드라이브는 그 전이영역들에서는 광 디스크(102)의 각속도를 변경할 수 없을 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 것으로, 광학 기구(106)가 광학적으로 마크를 기록할 수 있는 픽셀들이 평균적으로 동일한 크기이면서 등간격으로 이격되도록 하기 위해 광 디스크(102)가 회전하는 각속도가 어떻게 설정될 수 있는지를 나타내기 위해, 불연속 나선형 경로(302)의 일부(506)를 상세하게 도시한다. 따라서 도 7과 관련하여 기술된 본 발명의 실시예는 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 방사방향의 어디에 위치하든지 광 디스크(102)의 각속도를 변경할 수 없는 광 드라이브들을 의도한 것이다. 불연속 나선형 경로 일부분(506)은 완전히 동심 고리 즉, 트랙 안에 놓이고, 그 안에서 광 드라이브는 광 디스크(102)의 단일의 등각속도를 설정할 수 있다고 여겨진다. 즉, 광학 기구(106)가 불연속 나선형 경로 일부(506)를 따라 이동할 때, 광 드라이브는 광 디스크(102)의 각속도를 변경시킬 수 없어서 도 6의 실시예는 그러한 광드라이브에는 적용될 수 없다고 여겨진다.
광 드라이브는 우선 불연속 나선형 경로 일부(506)의 시작 방사점(starting radial point) 즉, 시작 방사위치(502)와 불연속 나선형 경로 부 분(506)의 말단 방사점(ending radial point) 즉, 말단 방사위치(504)를 결정한다. 그런 다음, 이 두 점 (502)와 (504)에 기초하여, 광 드라이브는 점(502)와 (504) 사이의 방사방향의 중간 위치인 방사점 내지 방사위치(702)를 결정한다. (유의할 것은 도 7에서 특히 도시된 바와 같이 방사점(702)은 이런 동일한 반경을 갖는 임의의 방사 점의 예증이다.) 마치 그 경로 일부(506) 상의 모든 픽셀들이 방사점(702)과 동일한 반경을 가지는 것인 것처럼, 광 디스크(102)의 각속도는 그 경로 일부(506) 전체에 대하여 설정된다. 즉, 방사점(702)와 동일한 반경을 갖는 픽셀들은 알맞은 간격과 크기를 갖도록 광 디스크(102)의 각속도가 설정된다.
방사점(702)은 적어도 그것의 반경에 관해서는 시작점(502)과 끝점(504) 사이의 중간지점이기 때문에, 평균적으로 광학 기구(106)가 선택적으로 기록하는 픽셀들 내지 위치들은 등거리로 이격되고 동일한 크기로 된다. 점(702)과 시작점(502) 사이의 반경을 가지는 픽셀들은 더 떨어져 있고 크기는 더 크지만, 그러나 이것은 시작점(702)과 끝점(504) 사이의 반경을 가지며 서로 더 가깝고 크기는 더 작은 픽셀들에 의해 상쇄된다. 방사점(702)과 동일한 반경을 갖는 픽셀들만이 적정한 간격과 크기를 갖지만, 방사점(702)에서의 반경보다 더 큰 반경을 갖는 픽셀들은 방사점(702)에서의 반경보다 더 작은 반경을 갖는 픽셀들로부터 유래된 간격결정과 크기결정 상의 에러들을 상쇄하는 간격결정 및 크기결정 에러를 유발한다. 광디스크(102)의 단일 등각속도가 설정될 수 있는 다른 동심 링이나 트랙 안에 있는 광학 기구(106)가 나선형 경로 부분에 다다를 때마다, 시작점과 끝점 간의 절반의 반경에 기초하여 각속도를 설정하는 이러한 과정이 수행된다.
광 디스크(102)의 단일 등각속도가 설정될 수 있는 주어진 동심 링 또는 트랙 내에 있는 나선형 경로 일부분의 시작점과 끝점 간의 절반의 반경에 기초하여 광 디스크(102)가 회전하는 각속도를 설정하는 것은 다른 대안들보다 유리한다. 예를 들자면, 광 디스크(102)의 각속도는 나선형 경로 일부분의 시작점의 반경이나 끝점의 반경에 기초하여 대안적으로 설정될 수 있을 것이다. 그러나 그 경우의 어느 것도, 픽셀 간격과 크기를 정하는 데 있어서 최대 절대 에러는 절반의 방사점의 반경에 의거하여 각속도를 설정하는 방식의 그것의 거의 두 배가 될 것이다. 이는 그 시작점과 끝점 중 어느 한쪽에서는 에러가 없을 것이고, 그 후 최대 에러에 도달할 때까지 에러는 끝점이나 시작점까지 각각 증가할 것이기 때문이다.
이에 비해, 절반의 방사점의 반경에 기초하여 각속도를 설정하는 것은 시작점에서는 최대 에러의 절반이 발생하고 그런 다음 그 절반의 방사점에 도달할 때까지 감소하며, 그 후로는 그 에러는 최대 에러의 절반이 다시 그 끝점에서 발생할 때까지 반대방향으로 감소한다는 것을 의미한다. 즉, 픽셀들은 시작점에서는 너무 크고 너무 멀리 떨어져 있고, 그런 다음 끝점에서는 너무 작고 서로 너무 가까이 있다. 그렇지만, 예를 들어, 각속도가 그 시작점의 반경에 기초하여 대신 설정된다면, 그 끝점에서 픽셀들은 거의 두 배만큼 너무 작고 거의 두 배만큼 서로 가까울 것이다. 이와 비슷하게, 만약 각속도가 끝점의 반경에 기초하여 대신 설정된다면, 그 시작점에서 픽셀들은 거의 두 배만큼 크고 거의 두 배만큼 떨어져 있을 것이다.
더 유의할 것은 방사점(702)의 반경인 시작점(502)과 끝점(504)의 반경들 간의 중간 반경에 기초하여 광 디스크(102)가 회전하는 각속도를 설정하는 것은, 평균적으로, 나선형 경로 일부(506)를 주행하는(traveling) 광학 기구(106)의 등선속도의 결과를 낳는다는 것이다. 광학 기구(106)가 시작점(502)와 방사점(702)의 반경을 갖는 제 1방사점 사이에서 주행할 때, 그것의 선속도는 방사점(702)의 반경에서 주행할 때의 그것의 선속도에 비해 더 크다. 그렇지만, 광학 기구(106)가 방사점(702)의 반경을 갖는 마지막 방사점과 끝점(504) 사이에서 주행할 때에는, 그것의 선속도는 방사점(702)의 반경에서 주행할 때의 그것의 선속도보다 낮다. 이러한 고속 후 저속(faster then slower)의 선속도는 평균하면 사실상 원하는 선속도로 된다. 따라서 평균적으로는 광학 기구(106)는 등선속도를 가진다.
방법과 결론
도 8a와 8b는 본 발명의 실시예에 따른 것으로서, 도 1의 광 드라이브(100)로 광 디스크(102)의 광학적 기록가능 라벨 면(104A)에 이미지를 광학적으로 기록하는 방법(800)을 보여준다. 방법(800)은 도 1에서 도시되고 도 1에 관련하여 기술된 바 있는 광 드라이브(100)의 구성요소들에 의해 수행될 수 있을 것이다. 적어도 방법(800)의 몇몇 구성요소들은 컴퓨터-판독형 매체상에 저장된 컴퓨터 프로그램의 컴퓨터 프로그램 일부분으로서 구현될 수도 있을 것이다. 그 매체는 하드 디스크 드라이브와 같은 자기식 저장 매체, 광 디스크와 같은 광학식 저장 매체, 및/또는 기타 다른 유형의 컴퓨터-판독형 매체들 중 메모리와 같은 반도체 저장 매체일 수 있다. 광 디스크(102)는 광 드라이브(100) 내에서 처음 회전하기 시작한다(802). 특히, 제어기(116)의 회전 기구(116A)은 스핀들 모터(110B)로 하여금 광 디스크(102)가 놓여 있는 스핀들(110A)을 회전시키도록 한다.
만약 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 어디에 위치하는 지에 관계 없이, 광 드라이브(100)가 광 디스크(102)가 회전하는 각속도를 조정할 수 없다면, 그 광 디스크(102)의 각속도는 다음과 같이 다음에 조정된다(804). 광 디스크(102)에 관하여 광학 기구(106)에 의해 추적되어야 하는 불연속 나선형 경로의 현재 부분의 시작 방사위치가 결정되고(806), 말단 방사위치도 결정된다(808). 그런 다음, 상기 시작과 말단 방사위치들 사이의 방사상 중간(radially halfway) 방사위치의 반지름에 기초하여 각속도가 상기 불연속 나선형 경로의 현재 부분에 대해 조정된다(810). 그리하여, 단계 (804), (806), (808), 및 (810)는 도 7과 관련하여 기술된 본 발명의 실시예를 구현한다. 단계 (804), (806), (808), 및 (810)는 일 실시예에서 광 드라이브(100)의 제어기(116)의 회전 기구(116A)에 의해 수행될 수도 있을 것이다. 단계 (804), (806), (808), 및 (810)을 수행하는 것은 광학 기구(106)로 하여금 그 불연속 나선형 경로의 현재 부분을 주행하는 동안에 평균적으로 광 디스크(102)에 관하여 등선속도를 갖도록 한다.
광 디스크(102)가 회전하는 동안에, 광 드라이브(100)의 정밀 액추에이터(114C)는 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전한 때마다 조정되어, 도 3, 4, 및 5a-5c와 관련하여 기술되었듯이, 광학 기구(106)로 하여금 불연속 나선형 경로를 추적하게 한다(812). 정밀 액추에이터(114C)는 이러한 관점에서 제어기(116)의 정밀 액추에이터 기구(116C)에 의해 조정될 수도 있을 것이다. 일 실시예에서, 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)의 안쪽 원주(204) 또는 바깥쪽 원주(206) 상에 미리 형성된 정렬 마크들(202) 중 하나를 검출하면(814) 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전하였다는 결론을 내릴 수 있다 (816). 그러한 검출은 광 드라이브(100)의 검출기(112)에 의해 달성될 수도 있을 것이다. 나아가, 일 실시예에 따르면, 광학 기구(106)로 하여금 그 불연속 나선형 경로를 반경방향으로 추적하도록 하기 위해, 정밀 액추에이터(114C)의 조정은 정밀 액추에이터(114C)의 전류를 증가시키거나 감소시키는 방식으로 이루어질 수도 있다.
광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 어디에 위치하는 지에 관계 없이 광 드라이브(100)가 광 디스크(102)의 각속도를 조정 가능한 경우에는, 각속도는 또한 광 디스크(102)가 주어진 양만큼 회전한 때마다 조정된다(820). 광 디스크(102)의 각속도는 스핀들 모터(110B)를 조정하는 제어기(116)의 회전 기구(116A)에 의해 조정될 수 있다. 820 단계를 수행하면 결과적으로 광학 기구(106)는, 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 광 디스크(102)에 관하여 등선속도를 유지하게 된다. 유념할 것은 광학 기구(106)가 광 디스크(102)에 관하여 어디에 위치하는 지에 관계 없이 광 드라이브(100)가 광 디스크(102)의 각속도를 조정할 수 있는지 여부에 따라서 804 단계가 수행되거나 또는 820 단계가 수행된다는 점이다.
불연속 경로가 광학 기구(106)에 의해 추적될 때, 광학 기구(106)는 원하는 이미지를 얻기 위해 광 디스크(102)의 라벨 면(104A) 상의 픽셀들에 대해 선택적으로 기록한다(822). 그 픽셀들은 적어도 평균적으로는 등간격으로 이격되고 크기도 동일하다. 즉, 단계 820이 수행되고 나면, 그 픽셀들은 절대적으 로(absolutely) 등간격으로 이격되고 크기도 동일하다. 그러나, 단계 804가 수행되는 경우에는 그 픽셀들은 평균적으로(on average) 등간격으로 이격되고 같은 크기를 갖는다. 일단 원하는 이미지가 광 디스크(102)의 라벨 면(104A)에 완전히 광학적으로 기록되면(824), 방법 (800)은 종료된다(826). 하지만, 원하는 이미지가 완전히 광학적으로 기록되지 못한 경우에는(824), 만약 정밀 액추에이터가 여전히 조정될 수 있다면, 그리고 불연속 나선형 경로의 현재의 부분이 그 불연속 나선형 경로의 이전 부분을 아직 만나지 못하였다면(여기서 그러한 이전 부분은 이미 추적되었음)(828), 그리고 광 디스크(102)의 완전한 회전이 아직 이루어지지 못했다면, 방법(100)은 812 단계에서 시작하여 다시 반복된다. 이러한 상황은, 예컨대, 도 5a-5c에 관련되어 설명된 것이다.
그렇지만, 정밀 액추에이터가 여전히 조정될 수 있고, 불연속 나선형 경로의 현재 부분이 아직 불연속 나선형 경로의 이전 부분을 만나지 못했고(828), 그리고 광 디스크(102)의 완전한 회전이 이루어졌다면(829), 그런 경우에는 방법(800)은 804단계에서 시작하여 반복된다. 유념할 것은 단계 829의 포함은 본 발명의 일 실시예에 따르는 것으로, 그 실시예에서 광 디스크의 각속도는 광 디스크(102)의 매 회전마다 단지 한 번만 조정될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 예를 들면 광 디스크의 각속도가 언제라도 조정될 수 있는 경우에는, 829 단계는 수행되지 않는다. 그러한 실시예에서, 정밀 액추에이터가 여전히 조정될 수 있고, 불연속 나선형 경로의 현재 부분이 불연속 나선형 경로의 이전 부분을 만나지 못한 경우에는, 방법 800은 828 단계에서 곧바로 812 단계로 진행한다.
일단 정밀 액추에이터가 더 이상 조정될 수 없다거나 또는 일단 불연속 나선형 경로의 현재 부분이 불연속 나선형 경로의 이전 부분을 만났다면(828), 광학 기구(106)를 광 디스크(102)에 관하여 새로운 방사위치로 이동시키기 위해, 광 드라이브(100)의 비정밀 액추에이터(114B)가 조정된다(830). 804 단계가 수행되는 경우에는, 820 단계가 수행되는 경우와는 반대로, 이 새로운 방사위치가 광 디스크(102)의 새로운 부분과 관련이 있는데, 그 부분에서는 광 드라이브(100)가 광 디스크(102)의 각속도를 조정할 수 있다. 비정밀 액추에이터(114B)는 제어기(116)의 비정밀 액추에이터 기구(116B)에 의해 조정될 수 있다. 비정밀 액추에이터(114B)는 광 드라이브(100)의 레일(114D) 위의 슬레드(114A)의 운동을 제어하고, 이에 대응하여 정밀 액추에이터(114C)와 광학 기구(106)의 운동을 제어한다. 정밀 액추에이터(114C)는 다시 재설정(reset)되어(832), 이전에 기술된 것과 같이, 주어진 운동의 범위 내에서 다시 조정될 수 있고, 방법(800)은 804 단계에서 반복된다. 정밀 액추에이터(114C)를 재설정하는 것(resetting)은, 제어기(116)의 정밀 액추에이터 기구(116C)에 의해, 정밀 액추에이터(114C)의 전류를 초기값 혹은 디폴트 값으로 설정하는 것을 포함할 수도 있을 것이다.
유념할 것은 도 8a-8b의 방법(800)의 828 단계를 수행하기 위한 대안적인 실시예가 있을 수 있다는 점이다. 도 8a-8b에서 도시되지는 않은 이 대안적 실시예에 의하면, 광 디스크(102)의 완전한 회전이 달성되었는지 여부는 방법(800)이 828 단계 이후로 진행할 것인지 여부를 결정하는 근거로서 이용된다. 만약 광 디스크(102)의 완전한 회전이 이루어지지 않았다면, 그리고 정밀 액추에이터가 여전 히 조정될 수 있다면, 방법(800)은 이전처럼 812 단계에서 시작하여 반복될 수 있다. 그렇지만, 또 다른 예로서, 광 디스크(102)의 완전한 회전이 이루어져서 광 디스크(102)의 새로운 회전이 시작되고 그리고 정밀 액추에이터가 여전히 조정될 수 있는 경우에는, 광 디스크(102)의 각속도를 변경하기 위해, 방법(800)은 804 단계에서 시작하여 반복될 수 있다. 즉, 도 8a-8b에서 도시된 방법(800)의 실시예에서 828 단계로부터 나오는 두 개의 분기, 즉 812 단계로 돌아가는 것 또는 830 단계로 계속되는 것을 도시하는 반면, 이 대안적 실시예에서는 828 단계로부터 세 개의 분기, 즉 812 단계로 돌아가기, 804 단계로 돌아가기, 그리고 830 단계로 계속하기가 있다.
여기에서는 비록 특정 실시예들이 예시되고 기술되었지만, 당업자라면 동일한 목적을 달성할 것이라고 추정되는 어떤 구성은 도시된 특정 실시예들을 대신할 수 있다고 평가할 것이다. 이 출원은 본 발명의 개시된 실시예들의 어떤 개조나 변경을 커버하도록 의도된 것이다. 그러므로 이 발명은 특허청구범위나 그것과 등가적인 것에 의해서만 한정되는 것임이 명백하다.

Claims (12)

  1. 광 디스크가 광 드라이브 내에서 회전하고 있을 때, 상기 광 드라이브의 광학 기구(optical mechanism)가 상기 광 디스크에 대하여 불연속 나선형 경로를 추적하도록 하기 위해, 상기 광 디스크가 주어진 양 만큼 회전한 때마다 상기 광 드라이브의 정밀 액추에이터를 조정하는 단계(812)와,
    상기 불연속 나선형 경로가 상기 광 드라이브의 상기 광학 기구에 의해 추적될 때, 상기 광학 기구가 상기 광 디스크에 선택적으로 기록하는 단계(822)를 포함하는 방법(800).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 기구는 인간-판독형(human-readable) 이미지를 상기 광 디스크 상에 형성하기 위해 상기 광 디스크에 선택적으로 기록하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 디스크가 주어진 양만큼 회전한 때마다 상기 광 드라이브의 상기 정밀 액추에이터를 조정하는 단계는
    상기 광 디스크의 안쪽 원주 또는 바깥쪽 원주 주위에 등거리 간격으로 미리 형성된 다수의 정렬 마크들 중 하나를 검출하는 단계와,
    그 검출에 응하여, 상기 광 드라이브의 정밀 액추에이터가 조정되도록 상 기 광 디스크가 주어진 양 만큼 회전하였다고 결론짓는 단계(816)를 포함하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광 드라이브의 상기 정밀 액추에이터를 조정하는 단계는
    상기 불연속 나선형 경로가 상기 광 디스크의 안쪽 원주를 향하여 추적되도록 상기 정밀 액추에이터의 전류를 변경하는 단계(818) 또는
    상기 불연속 나선형 경로가 상기 광 디스크의 바깥쪽 원주를 향하여 추적되도록 상기 정밀 액추에이터의 전류를 변경하는 단계 중 하나를 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광 드라이브의 상기 광학 기구를 상기 광 디스크에 대하여 새로운 방사위치로 방사방향으로(radially) 이동하도록 하기 위해 상기 광 드라이브의 상기 비정밀 액추에이터를 조정하는 단계(830)와,
    상기 정밀 액추에이터를 재설정(resetting)하는 단계(832)와,
    상기 광 디스크가 주어진 양만큼 회전한 때마다 상기 정밀 액추에이터를 조정하는 것을 반복하고, 상기 불연속 나선형 경로가 상기 광학 기구에 의해 추적될 때, 상기 광학 기구가 상기 광 디스크에 선택적으로 기록하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 광 드라이브의 상기 정밀 액추에이터가 더 이상 조정될 수 없을 때, 상기 광 드라이브의 상기 비정밀 액추에이터가 조정되는 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 광 드라이브의 상기 비정밀 액추에이터를 조정하는 것은, 상기 광 드라이브의 상기 정밀 액추에이터의 조정에 의해 상기 광학 기구를 방사상으로 이동하게 하는 것과 반대 방향으로 상기 광 드라이브의 상기 광학 기구를 방사상으로 이동하게 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 광 드라이브의 상기 정밀 액추에이터의 조정으로 인해, 상기 광 드라이브의 상기 광학 기구가 이동한 때 상기 광 드라이브의 상기 비정밀 액추에이터가 조정되어, 상기 광 디스크에 대하여 상기 광학 기구에 의해 추적되는 상기 불연속 나선형 경로의 현재 부분이 상기 광 디스크에 대하여 상기 광학 기구에 의해 추적되는 상기 불연속 나선형 경로의 이전 부분을 만나게 되는 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 광 드라이브의 상기 정밀 액추에이터를 조정하는 것은 상기 광 드라이브의 상기 광학 기구로 하여금 상기 광 디스크의 허브에 대하여 제 1 방사방향으 로 이동하게 하고, 상기 광 드라이브의 상기 비정밀 액추에이터를 조정하는 것은 상기 광학 기구로 하여금 상기 제 1 방사방향의 반대방향인 제 2 방사방향으로 방사상으로 이동하게 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 광 디스크에 대하여 상기 광 드라이브의 상기 광학 기구의 등선속도를 유지하도록 하기 위해, 상기 광학 기구가 상기 광 디스크의 등간격으로 이격된 동일한 크기의 픽셀들에 대해 선택적으로 기록하도록, 상기 광 디스크가 주어진 양만큼 회전한 때마다 상기 광 디스크의 각속도를 조정하는 단계(820)를 더 포함하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 불연속 나선형 경로의 현재 부분의 시작 방사위치(a starting radial position)를 결정하는 단계(806)와,
    상기 불연속 나선형 경로의 상기 현재 부분의 말단 방사위치(an ending radial position)를 결정하는 단계(808)와,
    상기 시작 방사위치와 상기 말단 방사위치 사이의 방사방향상 중간 지점에서 상기 불연속 나선형 경로의 상기 현재 부분의 방사위치에 기초하여 평균적으로 상기 광 디스크의 등선속도를 유지하고, 상기 광학 기구가 상기 광 디스크의 평균 적으로 등간격으로 이격된 동일한 크기의 픽셀들에 대하여 선택적으로 기록하도록, 상기 불연속 나선형 경로의 상기 현재 부분에 대해 상기 광 디스크의 각속도를 조정하는 단계(810)를 더 포함하는 방법.
  12. 광 디스크를 소정의 각속도로 회전시키는 모터(110B)와,
    상기 광 디스크의 안쪽 원주 또는 바깥쪽 원주 주위에 등거리 간격으로 미리 형성된 정렬 마크들을 검출하기 위한 검출기(112)와,
    상기 광 디스크에 기록하는 광학 기구(106) -이 광학 기구는 상기 광 디스크에 대하여 방사 방식으로(in a radial manner) 이동가능하게 위치될 수 있으며 이와 관련하여 상기 광 디스크는 선속도(linear velocity)를 가짐- 와,
    상기 정렬 마크들 중 하나가 검출된 때마다 상기 광학 기구로 하여금 상기 광 디스크에 대하여 불연속 나선형 경로를 추적하도록 하기 위해 조정되는 상기 광학 기구용 정밀 액추에이터(114C); 상기 광 디스크에 대하여 상기 광학 기구의 적어도 사실상의 등선속도를 유지하여, 상기 광학 기구가 상기 광 디스크의 등간격으로 이격되고 동일한 크기의 픽셀들에 대해 선택적으로 기록하기 위해, 상기 정렬 마크들 중 하나가 검출될 때마다 상기 광 디스크의 상기 각속도를 조정하는 제 1 기구(a first mechanism)(116A); 또는 상기 광 디스크에 대하여 상기 광학 기구의 평균적으로는 적어도 사실상의 등선속도를 유지하여, 상기 광학 기구가 상기 광 디스크의 평균적으로 등간격으로 이격된 동일한 크기의 픽셀들에 대해 선택적으로 기록하도록 하기 위해 상기 광 디스크의 상기 각속도를 조정하는 제 2 기구(a second mechanism)(116A) 중 적어도 하나를 포함하는 광 드라이브 장치(100).
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