KR20080032837A - 고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치 및 방법 - Google Patents

고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치 및 방법 Download PDF

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박영재
다쯔히로 오오쯔까
정갑균
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Abstract

고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치 및 방법이 개시된다.
개시된 포커스 제어 장치는, 다수의 기록층을 가지는 고밀도 디스크에 대한 층간 점프시 포커스를 제어하는 장치에 있어서, 상기 디스크에 광을 집속시키기 위한 대물렌즈와, 수차 보정 유닛과, 상기 디스크로부터 반사된 광을 검출하기 위한 광 검출기를 가지는 광픽업; 상기 광검출기로부터의 검출 신호로부터 포커스 에러 신호를 생성하는 신호 처리부; 상기 광픽업의 포커싱 서보를 홀딩하기 위한 포커스 홀드 유닛; 상기 포커스 에러 신호를 이용하여 상기 광픽업의 포커싱 서보를 제어하기 위한 포커스 서보 제어부; 상기 포커스 서보 제어부로부터 출력된 신호를 이용하여 상기 광픽업을 구동하는 구동부;를 포함할 수 있다.

Description

고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling focus between layers in high density and multi layer disk}
도 1은 다층 디스크의 단면도이다.
도 2는 킥-브레이크 신호를 인가하여 포커스 점프를 실행하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제1 내지 제3 기록층을 가진 디스크에서 구면 수차 보정에 따라 변화되는 각 기록층에서의 포커스 에러 신호를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치를 나타낸 것이다.
도 6은 디스크의 1회전 기간 동안 광픽업의 위치 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 방법을 나타낸 플로우챠트이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 방법을 구현한 구체적인 일예를 나타낸 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 고밀도 다층 디스크에 대한 층간 포커스 제어 방법에 더 추가될 수 있는 단계를 도시한 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 설명>
10...스핀들 모터, 13...스핀들 제어부
15...광픽업, 16...광원
17...대물렌즈, 18...광검출기
20...신호 처리부, 25...포커스에러신호 홀드 유닛
27,33...스위치, 30...컨트롤러
31...트래킹 서보 제어부, 32...포커싱 서보 제어부
35...포커스 구동 신호 홀드 유닛, 40...구동부
본 발명은 고개구수의 대물렌즈와 단파장의 광원을 이용하여 고밀도 용량을 가지며, 다층의 기록층을 가지는 디스크에 대한 층간 포커스 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 정보 저장매체는 비접촉식으로 정보를 기록 및/또는 재생하는 픽업 장치의 정보 기록매체로 널리 채용되며, 정보 저장매체의 한 종류인 광디스크는 정보기록용량에 따라 컴팩트 디스크(CD;compact disk), 디지털 다기능 디스크(DVD;digital versatile disk)로 구분되며, 더 나아가 기록용량이 15GB 이상인 HD-DVD 또는 블루 레이 디스크등도 있다.
이와 같이 정보저장매체는 점점 기록 용량이 증가되는 방향으로 개발되고 있다. 기록 용량을 증가시키는 방법으로는, 대표적으로 기록 광원의 빔 파장을 단파장화 하고, 대물렌즈의 개구수를 고개구수화하는 방법이 있다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 정보 기록층을 제1 내지 제n층(L0)(L1)(L2)...(Ln)의 복수층으로 구성하는 방법이 있다. 여기서, Ls는 기록층 사이의 중간층(spacer layer)을 나타낸다.
그런데, 광원의 빔 파장이 단파장화되고, 대물렌즈의 개구수가 고개수화 될수록 투명 카바층의 두께의 변화에 따라 구면 수차가 크게 발생되어 기록, 재생 신호의 열화의 원인이 된다. 구면 수차량은 여러 차수의 식으로 표시되고, 특히 대물 렌즈의 개구수가 0.8 이상인 경우에는 고차원의 수차를 무시할 수 없게 되고 다음과 같이 4차의 구면 수차까지 고려해야만 한다.
Figure 112006073417732-PAT00001
여기서, n은 투명 카바층의 굴절률을, NA는 대물 렌즈의 개구수를, △d는 카바층의 두께 변동을 각각 나타낸다. 상기 수학식 1에 따르면 개구수가 큰 대물렌즈, 예를 들어 개구수가 0.8 이상의 대물 렌즈를 이용한 다층 광디스크의 기록 재생 장치에 있어서 고차수의 구면 수차가 크게 발생함을 알 수 있다. 다층 디스크에 정보를 기록 또는 재생 시에 예를 들어 제1 기록층에 레이저 빔을 포커싱하고, 수 차 보정을 한 상태로 그 기록층에 정보를 기록하거나 정보를 재생한다. 다음 제1기록층에서 다른 기록층으로 이동할 때 레이저 빔의 포커스를 이동하고자 하는 목표 기록층으로 이동하는 것을 포커스 점프라고 한다.
일반적으로, 디스크가 턴테이블에 장착되면 디스크 기록/재생 장치는 장착된 디스크의 종류를 판별하고 기록 또는 재생을 행하는 기록층에 대하여 포커스 풀인(pull in)이 실행되고, 다음에 포커스 서보, 트래킹 서보, 어드레스 등의 제어 정보의 취득 등의 동작이 행해진다. 포커스 풀인은 디스크의 기록층에 빔 스폿의 초점을 맺히게 하는 것으로 이 과정을 통해 이후 포커싱을 수행한다. 그리고, 어드레스 신호나 재생 신호가 최적이 되도록 구면 수차 보정이 이루어진 뒤, 정보의 기록 또는 재생이 실행된다. 특히, 복수의 기록층을 가진 디스크의 경우 현재의 기록층에서 재생/기록 중에 다른 기록층으로의 이동이 이뤄져야 할 경우가 있는데 도 2에 도시된 바와 같이 기록층의 포커스에러 신호를 검출하여 표준 레벨 이상의 신호가 검출되면 포커스 구동 신호(Focus Output Drive signal)로서 킥/브레이크 신호를 인가하여 포커스 점프를 수행한다. 포커스 서보를 해지하는 순간 층간 이동 제어 신호를 인가한 뒤에 목표 기록층의 포커스 에러 신호와 RF Sum, RFDC, RF, RF Envelope 신호 등을 모니터링하여 일정 조건이 만족되었을 때 포커스 풀인을 하게 되며, 이를 통해 포커스 점프를 신속하고 안정적으로 수행할 수 있다.
이와 같이 포커스 점프를 하고자 할 때, 목표 기록층에서의 안정적인 포커스 풀인을 위해서는 목표 기록층의 포커스 에러 신호가 양호해야 한다.
미국공개특허 US 2002/0195540호에는 광픽업 장치의 포커스 제어 장치 및 방 법을 개시하고 있다. 여기서는, 예를 들어 제1기록층에서 기록 또는 재생을 수행한 후 제2기록층으로 이동할 때, 포커스 제어를 위해 제2기록층으로 점프하기 전에 제2기록층에 대한 구면 수차 보정을 하는 방법을 개시하고 있다.
예를 들어, 제1기록층(L0)에 대해 데이터를 재생/기록하고자 할 때, 제1기록층에 대해 구면 수차가 보정되었을 때의 포커스 에러 신호를 살펴보면, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 현재 기록층인 제1기록층에 대해 구면 수차가 보정되어 있어 제1기록층에 대한 제1 FE 신호(FE0)가 제3기록층에 대한 제3 FE 신호(FE2)에 비해 양호하게 나타난다. 다음, 제1기록층(L0)에 데이터의 기록/재생 중에 제3기록층(L2)으로 이동하고자 할 때 목표 기록층인 제3기록층에 대한 포커스 에러 신호가 불량, 왜곡 또는 저하되어 포커스 풀인 시점의 검출이 어려워 포커스 점프가 실패할 염려가 있다.
이런 이유 때문에 제3기록층(L2)으로 점프하기 전에 도 3(b)에 도시된 바와 같이 제3기록층에 대한 포커스 에러 신호가 양호하도록 구면 수차를 보정한다. 그리고, 구면 수차 보정 후에 포커스 서보를 해지하고, 포커스 점프를 수행한다.
그러나, 구면 수차가 제3기록층을 위해 보정되면, 제1기록층에 대한 구면 수차가 상대적으로 크게 발생되어, 제1 기록층에 대한 포커스 에러 신호가 불량해진다. 즉, 제1기록층(L0)에서 포커스 에러 신호가 좋게 나오다가 이동하고자 하는 제3기록층(L2)에 대해 구면 수차 보정을 한 후에는 제1기록층에 대한 포커스 에러 신호는 나빠지고, 제3기록층에 대한 포커스 에러 신호는 좋아진다. 제3기록층에 대한 구면 수차를 보정하는 동안 제1 기록층에 대한 포커스 에러 신호가 불량해지는데 이 상태에서 포커싱(포커싱 서보 제어)을 계속 수행하게 되면 포커스 서보가 불안정해지고 보정 시간이 길어지는 경우 액츄에이터가 중립 위치로 서서히 내려가거나 혹은 중립 위치보다 더 밑으로 강제로 내려지게 될 수 있다. 예를 들어, 다층 구조의 중간층의 두께 편차가 크거나 보정 렌즈 구동 모터와 같은 구면 수차 보정 장치의 이동 속도가 느린 경우 이러한 문제가 더욱 크게 발생할 수 있다.
이때 포커스 점프를 하게 되면 킥/브레이크 방법을 통해 포커스 점프가 이루어지지 못하고 기록층에 대한 포커스 풀인 절차를 처음부터 다시 하게 되어 포커스 점프 시간이 많이 소요된다. 즉, 층간 점프시 제3 기록층에 대한 수차 보정 동안 제1기록층의 포커스 에러 신호가 나빠져서 서보 제어가 불안정해지고 경우에 따라 중간층(Ls)의 두께가 커서 수차 보정에 시간이 많이 들 때 광픽업과 액츄에이터가 드롭될 수도 있다. 이로 인해 기록/재생에 끊김 현상이 초래되고, 특히 면진동(편향)이 심한 디스크의 경우 목표 기록층의 구면 수차 보정 중에 포커스 에러 신호가 왜곡되어 액츄에이터의 업다운시 디스크와 대물렌즈가 충돌할 염려도 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 고밀도 다층 디스크에서 기록층 점프시 신속하고 정확하게 포커스 제어를 할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 포커스 제어 장치는, 다수의 기록층을 가지는 고밀도 디스크에 대한 층간 점프시 포커스를 제어하는 장치에 있 어서,
상기 디스크에 광을 집속시키기 위한 대물렌즈와, 수차 보정 유닛과, 상기 디스크로부터 반사된 광을 검출하기 위한 광 검출기를 가지는 광픽업; 상기 광검출기로부터의 검출 신호로부터 포커스 에러 신호를 생성하는 신호 처리부; 상기 광픽업의 포커싱 서보를 홀딩하기 위한 포커스 홀드 유닛; 상기 포커스 에러 신호를 이용하여 상기 광픽업의 포커싱 서보를 제어하기 위한 포커스 서보 제어부; 상기 포커스 서보 제어부로부터 출력된 신호를 이용하여 상기 광픽업을 구동하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 포커스 홀드 유닛은, 상기 신호 처리부로부터의 포커스 에러 신호를 홀딩하기 위한 포커스 에러 신호 홀드 유닛; 상기 신호 처리부와 포커스 서보 제어부와의 단속과 상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛과 포커스 서보 제어부의 단속을 스위칭하기 위한 제1 스위치;를 포함한다.
상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛은 소정 레벨의 포커스 에러 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 에러 신호, 및 평균 포커스 에러 신호 중 어느 하나로 포커스 서보를 홀드시킬 수 있다.
상기 포커스 홀드 유닛은 디스크의 1회전 동안 상기 광픽업의 최저점으로 포커싱 서보를 홀드시킬 수 있다.
상기 포커스 홀드 유닛은, 상기 포커스 서보 제어부로부터 출력되는 포커스 구동 신호를 홀딩하기 위한 포커스 구동 신호 홀드 유닛; 상기 포커스 서보 제어부와 상기 구동부와의 단속과, 상기 포커스 서보 제어부와 포커스 구동 신호 홀드 유 닛과의 단속을 스위칭하기 위한 제2 스위치;를 포함한다.
상기 포커스 구동 신호 홀드 유닛은 소정 레벨의 포커스 구동 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 구동 신호, 및 평균 포커스 구동 신호 중 어느 하나로 포커스 서보를 홀드시킬 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 포커스 제어 방법은, 다수의 기록층을 가지는 고밀도 디스크에 대해 광픽업을 이용하여 층간 점프시 포커스를 제어하는 방법에 있어서,
현재 기록층에서 목표 기록층으로의 점프를 명령하는 단계; 상기 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩하는 단계; 상기 목표 기록층에 대한 구면 수차를 보정하는 단계; 상기 목표 기록층으로 점프하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 홀딩 단계는, 상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터의 제1 주파수 발생 신호를 검출하는 단계; 상기 디스크의 1회전 동안 광픽업의 최저점을 검출하고, 디스크의 1회전 시작 시점으로부터 상기 최저점에 도달하는 시점까지의 시간 간격을 카운팅하는 단계; 상기 스핀들 모터의 제2 주파수 발생 신호를 검출한 때로부터 상기 시간 간격 후의 디스크의 위치로 포커싱 서보를 홀딩하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 주파수 발생 신호를 검출하기 전에 속도 제어 모드를 일정 각속도 모드로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 포커싱 서보를 홀딩한 다음 제3 주파수 발생 신호를 검출하는 단계; 상 기 제3 주파수 발생 신호 검출시부터 상기 시간 간격 후에 포커스 점프를 실행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포커스 제어 장치 및 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 포커스 제어 장치는 고개구수의 대물렌즈를 이용하여 고밀도 용량을 구현하고 다층의 기록층을 가지는 디스크에 대해 한 기록층에서 다른 기록층으로 점프시 신속하고 정확하게 포커스를 제어하기 위해 기록층 점프 전에 현재 기록층의 포커싱 서보를 홀딩하는 포커스 홀드 유닛을 포함한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 포커스 제어 장치로서, 본 발명에 따른 포커스 제어 장치는 디스크(D)에 광을 집속시키기 위한 대물렌즈(17)를 가지는 광픽업(15)과, 상기 광픽업(15)을 포커스 구동 및 트래킹 구동시키는 구동부(40)를 포함한다. 디스크(D)는 스핀들 제어부(13)에 의해 제어되는 스핀들 모터(10)에 의해 회전된다.
상기 광픽업(15)은 광원(16)으로부터 조사된 광을 상기 대물렌즈(17)를 통해 디스크(D)에 집속시키고, 디스크(D)로부터 반사된 광을 검출하기 위한 광학계이다. 상기 광픽업(15)은 디스크(D)에서 반사된 광을 수광하여 전기적 신호를 변환하는 광검출기(18)와, 구면 수차를 보정하기 위한 수차 보정 유닛(19)을 포함한다. 수차 보정 유닛(19)으로는 익스팬더 렌즈, 콜리메이팅 렌즈 및 액정 렌즈 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 이러한 수차 보정 유닛은 이미 널리 알려져 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
신호 처리부(20)는 상기 광검출기(18)로부터의 검출 신호로부터 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호를 생성하여 컨트롤러(30)에 전송한다. 상기 컨트롤러(30)는 트래킹 에러 신호를 이용하여 상기 광픽업(15)의 트래킹 구동을 제어하는 트래킹 서보 제어부(31)와, 포커스 에러 신호를 이용하여 상기 광픽업(15)의 포커스 구동을 제어하는 포커스 서보 제어부(32)를 구비한다.
상기 컨트롤러(30)에서 현재 기록층으로부터 다른 목표 기록층으로 점프하라는 명령이 떨어지면 점프 전에 포커스 홀드 유닛에서 현재 기록층의 포커싱 서보를 홀딩한다. 포커스 홀드 유닛은 다양한 방식으로 포커스 서보를 홀딩할 수 있으며, 그 방식에 따라 여러 가지 구성을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 상기 포커스 홀드 유닛은 상기 신호 처리부(20)로부터 출력된 포커스 에러(FE) 신호를 홀드시켜 상기 포커스 서보 제어부(32)에 입력하는 포커스 에러 신호 홀드 유닛(25)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 신호 처리부(20)와 포커스 서보 제어부(32)와의 단속과, 상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛(25)과 포커스 서보 제어부(32)와의 단속을 스위칭하기 위한 제1 스위치(27)가 구비된다. 상기 컨트롤러(30)로부터 포커스 점프 명령이 내려지면 상기 제1 스위치(27)가 상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛(25)을 ON시켜 포커스 에러 신호 홀드 유닛(25)에 의해 홀딩된 포커스 에러 신호가 상기 포커스 서보 제어부(32)에 입력된다.
상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛(32)은 소정 레벨의 포커스 에러 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 에러 신호, 및 평균 포커스 에러 신호 중 어느 하나로 포 커스 서보를 홀드시킬 수 있다. 포커스 에러 신호 홀드 유닛(32)으로부터 홀딩된 포커스 에러 신호가 입력되고, 포커싱 서보 제어부(32)는 이 홀딩된 포커스 에러 신호에 기초하여 생성된 포커스 구동 신호를 상기 구동부(40)로 출력한다. 상기 홀딩된 포커스 에러 신호에 따라 포커스 서보가 제어되는 동안, 수차 제어부(29)는 안정적으로 수차 보정 유닛(19)을 조절하여 목표 기록층에 대한 구면 수차를 보정한다. 그럼으로써, 광픽업(15)은 목표 기록층의 구면 수차 보정 중에 발생되는 실제의 포커스 에러 신호에 관계없이 일정한 포커스 에러 신호에 따라 구동되므르 현재 기록층의 포커스 에러 신호의 저하에 따른 광픽업의 드롭 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 안정적이고 신속하게 층간 이동과 함께 포커스 제어를 할 수 있다.
다음, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 포커스 제어 장치를 나타낸 것으로, 제2실시예에서는 포커스 홀드 유닛이 포커스 구동 신호를 홀딩하는 방식을 채용하며, 도 4와 동일한 참조 번호를 사용하는 부재는 실질적으로 동일한 기능, 작용을 하는 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
제 2실시예에서 포커스 홀드 유닛은 상기 포커스 서보 제어부(32)로부터 출력되는 포커스 구동 신호를 홀딩시켜 상기 구동부(40)로 전송하기 위한 포커스 구동 신호 홀드 유닛(35)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 포커스 서보 제어부(32)와 상기 구동부(40)와의 단속과, 상기 포커스 서보 제어부(32)와 포커스 구동 신호 홀드 유닛(35)과의 단속을 스위칭하기 위한 제2 스위치(33)가 구비된다.
상기 컨트롤러(30)로부터 포커스 점프 명령이 내려지면 상기 제2 스위치(33)가 상기 포커스 구동 신호 홀드 유닛(35)을 ON시켜 포커스 구동 신호 홀드 유 닛(35)에 의해 홀딩된 포커스 구동 신호가 상기 구동부(40)에 입력된다.
상기 포커스 구동 신호 홀드 유닛(35)은 소정 레벨의 포커스 구동 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 구동 신호, 및 평균 포커스 구동 신호 중 어느 하나로 포커스 서보를 홀드시킬 수 있다. 이와 같이 실제의 포커스 에러 신호에 관계없이 홀딩된 포커스 구동 신호에 따라 광픽업(15)의 포커스 서보가 제어되므로, 목표 기록층의 구면 수차 보정 중에 포커스 에러 신호가 왜곡되고, 저하된다 하더라도 포커스 에러 신호에 영향을 받지 않는 일정한 포커스 구동 신호에 따라 안정적으로 포커스 서보가 제어된다.
포커스 구동 신호를 홀드시키는 구체적인 예를 설명하면 다음과 같다.
스핀들 제어부(13)는 디스크(D)를 회전시키는 스핀들 모터(10)의 1 회전 시작을 알리는 주파수 발생(Frequency Generator) 신호를 생성하고, 디스크의 1회전 동안 포커싱 중인 광픽업의 위치 정보를 검출한다. 그리고, 상기 검출된 위치 정보 중 어느 하나에 따른 광픽업의 위치를 홀딩하여 상기 포커스 구동 신호 홀드 유닛(35)으로 입력한다. 그러면, 상기 포커싱 서보 제어에 따른 광픽업의 위치 변화에 상관없이 상기 광픽업의 위치가 고정된다.
도 6은 FOD 신호를 나타낸 것으로, 디스크의 1회전 동안 광픽업(15)의 위치가 이 FOD 신호에 따라 제어된다. 광픽업(15)의 위치를 홀딩하여 포커싱 서보를 홀딩할 때, 홀딩되는 광픽업의 위치는 여러 가지 예가 가능하나 예를 들어, 디스크의 1회전 동안 광픽업의 위치가 가장 낮은 위치 즉, 광픽업의 최저점(15')으로 홀딩할 수 있다. 스핀들 모터의 제1회전 시작을 알리는 제1 주파수 발생 신호가 발생된 때 로부터 광픽업의 최저점을 검출하고, 제1주파수 발생 신호 시작 시점으로부터 최저점까지의 시간 간격(Δt)을 카운팅한다. 그리고, 제2 주파수 발생 신호가 발생된 시점으로부터 상기 시간 간격(Δt) 후의 위치로 광픽업의 위치가 홀딩된다.
다음, 본 발명에 따른 포커스 제어 방법에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 포커스 제어 방법은 도 7을 참조하면, 고밀도 다층 디스크에 대한 기록층 점프 명령을 받고(S10), 기록 중인 현재 기록층에서 다른 목표 기록층으로의 점프 전에 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩하는 단계(S15)와, 목표 기록층에 대한 구면 수차를 조정하는 단계(S17)를 포함한다. 본 발명에서는 목표 기록층에 대한 구면 수차를 조정하기 전에 현재 기록층에 대한 포커스 서보를 홀딩하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 목표 기록층에 대한 구면 수차를 조정한 다음 포커스 점프를 실행한다(S19).
기록 중인 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩한 다음 목표 기록층에 대한 구면 수차 보정함으로써 현재 기록층에 대한 포커스 에러 신호가 왜곡되더라도 포커스 에러 신호에 영향을 받지 않고 일정한 포커싱 서보가 구현되도록 한다. 그럼으로써 목표 기록층에 대한 구면 수차 보정 동안 현재 기록층의 포커스 에러 신호가 나빠져 현재 기록층에 대한 포커싱 서보 제어가 불안정해지는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 편향 성분이 큰 디스크의 경우에는 포커스 드롭이 초래되고, 포커스 드롭은 기록/재생의 끊김 현상으로까지 이어질 수 있는데, 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩함으로써 이러한 일들이 발생되는 것을 미연에 방지하고 안정적으로 목표 기록층에 대한 구면 수차 보정을 한 후 포커스 점프를 실행할 수 있다.
한편, 기록층 점프 명령이 내려지면 데이터의 기록이나 재생이 중지되어 트래킹 서보를 제어할 필요가 없으므로 현재 기록층의 트래킹 서보를 해지한다(S13).
포커싱 서보를 홀딩하는 방식으로는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 포커스 서보 제어부(32)로의 입력 신호를 홀딩하는 방식과, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 포커스 서보 제어부(32)로부터의 출력 신호를 홀딩하는 방식이 있을 수 있다.
포커스 서보 제어부(32)로의 입력 신호를 홀딩하는 방식으로는, 소정 레벨의 포커스 에러 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 에러 신호, 및 평균 포커스 에러 신호 중 어느 하나로 포커싱 서보를 홀드시키는 방식이 있을 수 있다.
또한, 포커스 서보 제어부(32)로부터의 출력 신호를 홀딩하는 방식으로는, 소정 레벨의 포커스 구동 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 구동 신호, 및 평균 포커스 구동 신호 중 어느 하나로 포커싱 서보를 홀드시키는 방식이 있을 수 있다.
도 8은 포커스 구동 신호를 홀딩하는 방식의 일예를 설명하기 위한 플로우챠트이다.
광픽업의 위치를 소정 위치로 홀딩하여 포커스 구동 신호를 홀딩하는 방식에 대해 도 5 및 도 8을 참조하여 설명하면, 컨트롤러(30)로부터 기록층 점프 명령이 떨어지면(S100), 현재 기록층의 트래킹 서보를 해지한다(S103). 그리고, 현재 기록층에 대한 제어 모드를 CAV(Constant Angular Velocity) 모드로 변환하여, 디스크의 회전 각속도를 일정하게 유지시킨다. 현재 기록층에서 데이터의 기록/재생 동작은 중지되었으므로 현재 기록층에 대한 트래킹 서보는 해지하고, 포커싱 서보는 계속 작동시킨다.
그런 다음, 스핀들 제어부(13)로부터 제공되는 스핀들 모터의 속도 정보인 주파수 발생(Frequency Generator, 이하 FG라고 함) 신호를 검출한다(S107). 디스크(D)가 스핀들 모터(10)에 의해 회전되고, 상기 스핀들 모터(10)는 스핀들 제어부(13)에 의해 회전속도가 제어된다. 그리고, 상기 스핀들 제어부(13)로부터 상기 스핀들 모터(10)의 주파수 발생 신호가 상기 컨트롤러(30)에 전송된다. 주파수 발생 신호는 디스크(D)의 1회전시마다 전송되며, 예를 들어, 제1주파수 발생 신호가 검출된 때로부터 광픽업(15)의 최저점을 검출한다(S109). 그리고, 상기 제1 주파수 발생 신호가 입력된 때로부터 그 최저점이 검출된 시간까지의 시간 간격(도 6의 △t)을 카운팅한다(S110).
그리고, 제2 주파수 발생 신호가 검출(S113)된 때로부터 상기 검출 시간 간격(△t)까지 기다린 후에(S115) 그 시점에서의 광픽업의 위치로 포커싱 서보를 홀딩한다(S117). 이렇게 포커싱 서보를 홀딩하여 안정적으로 포커싱 서보가 제어되도록 한 다음, 목표 기록층에 대한 구면 수차를 조정한다. 그럼으로써 목표 기록층에 대한 구면 수차를 조정하는 동안 현재 기록층의 포커스 에러 신호가 왜곡됨으로 인해 발생할 수 있는 불안정한 포커싱 서보의 제어를 방지하고, 안정적이고 신속하게 목표 기록층으로 점프할 수 있도록 한다. 목표 기록층에 대한 구면 수차를 조정한 후 포커싱 점프를 실행하고(S119), 목표 기록층으로 초점 이동한 후에는 목표 기록층에 대한 트래킹 서보를 실시하고, 구면 수차, RF/서보 게인 등 최적의 재생/기록을 위한 조정을 실행한다. 상기와 같이 포커싱 서보를 홀딩한 다음 임의의 시간에 포커스 점프를 실행할 수 있다. 하지만, 더욱 안정적으로 포커스 점프를 실행 하기 위해 포커스 실행 시점을 다음과 같이 한정하는 것이 가능하다.
도 9를 참조하면, 포커스 점프 시점을 광픽업의 최저점으로 포커싱 서보를 홀딩한(S117) 다음, 제3 주파수 발생 신호를 검출하고(S1171), 제3 주파수 발생 신호 검출시로부터 상기 검출 시간 간격(△t)까지 기다린 후에(S1172) 포커스 점프를 실행할 수 있다. 제3 주파수 발생 신호 검출시로부터 △t 후의 시점에서는 광픽업의 위치가 최저점에 위치하고, 이때 광픽업의 가속도가 실질적으로 0이 되므로 이 지점에서 포커스 점프를 행하면 매우 안정적으로 포커스 점프를 실행할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 4에서는 포커싱 서보 제어부로 입력되는 신호를 홀딩하고, 도 5에서는 포커싱 서보 제어부로부터 출력되는 신호를 홀딩하는 예를 설명하였으나, 포커싱 서보 제어부로 입력되는 신호와 포커싱 서보 제어부로부터 출력되는 신호를 같이 홀딩하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고밀도 다층 디스크에 대한 포커스 제어 장치는 고개구수의 대물렌즈를 통해 데이터가 기록/재생되는 고밀도 다층 디스크에서 기록층들 사이의 점프시 신속하고 정확하게 포커스 제어를 한다. 고개구수 예를 들어, 0.8 이상의 고개구수의 대물렌즈를 이용하여 포커싱을 행하는 경우 각 기록층에서의 포커스 에러 신호가 구면 수차에 대해 매우 민감하게 작용하므로 목표 기록층에 대한 구면 수차 보정 후 현재 기록층에 대한 포커스 에러 신호가 크게 왜곡되거나 감소될 수 있다. 따라서, 목표 기록층에 대한 구면 수차를 보정하기 전에 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩하여 현재 기록층에 대한 포커스 에러 신호의 왜곡에 영향을 받지 않도록 한다. 그럼으로써, 목표 기록층에 대한 수차 조정 과정에서 발생할 우려가 있는 포커스 드롭 등과 같은 불안정한 요소를 제거하여 구면 수차 조정 동안 현재 기록층의 포커싱 서보가 안정적으로 제어되도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 고밀도 다층 디스크에 대한 포커스 제어 방법은 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩하여 포커스 에러 신호의 왜곡으로 인한 불안정한 포커스 서보 제어를 방지하고, 안정적인 포커스 서보의 제어 후에 목표 기록층에 대한 구면 수차를 보정하는 방법을 제시한다. 그럼으로써, 구면 수차 보정 이후 목표 기록층의 포커스 에러 신호가 양호하게 되므로 안정적으로 포커스 점프를 수행하여 신속하게 층간 이동을 완료할 수 있도록 하며, 더욱이 편향 성분이 큰 디스크의 경우에 포커스 드롭을 방지하여 포커스 점프의 성공률을 크게 높일 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (16)

  1. 다수의 기록층을 가지는 고밀도 디스크에 대한 층간 점프시 포커스를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 디스크에 광을 집속시키기 위한 대물렌즈와, 수차 보정 유닛과, 상기 디스크로부터 반사된 광을 검출하기 위한 광 검출기를 가지는 광픽업;
    상기 광검출기로부터의 검출 신호로부터 포커스 에러 신호를 생성하는 신호 처리부:
    상기 광픽업의 포커싱 서보를 홀딩하기 위한 포커스 홀드 유닛;
    상기 포커스 에러 신호를 이용하여 상기 광픽업의 포커싱 서보를 제어하기 위한 포커스 서보 제어부;
    상기 포커스 서보 제어부로부터 출력된 신호를 이용하여 상기 광픽업을 구동하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 홀드 유닛은,
    상기 신호 처리부로부터의 포커스 에러 신호를 홀딩하기 위한 포커스 에러 신호 홀드 유닛;
    상기 신호 처리부와 포커스 서보 제어부와의 단속과 상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛과 포커스 서보 제어부의 단속을 스위칭하기 위한 제1 스위치;를 포함하 는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 포커스 에러 신호 홀드 유닛은 소정 레벨의 포커스 에러 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 에러 신호, 및 평균 포커스 에러 신호 중 어느 하나로 포커스 서보를 홀드시키는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 홀드 유닛은 디스크의 1회전 동안 상기 광픽업의 최저점으로 포커싱 서보를 홀드시키는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 포커스 홀드 유닛은,
    상기 포커스 서보 제어부로부터 출력되는 포커스 구동 신호를 홀딩하기 위한 포커스 구동 신호 홀드 유닛;
    상기 포커스 서보 제어부와 상기 구동부와의 단속과, 상기 포커스 서보 제어부와 포커스 구동 신호 홀드 유닛과의 단속을 스위칭하기 위한 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 포커스 구동 신호 홀드 유닛은 소정 레벨의 포커스 구동 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 구동 신호, 및 평균 포커스 구동 신호 중 어느 하나로 포커스 서보를 홀드시키는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수차 보정 유닛은 익스팬더 렌즈, 콜리메이팅 렌즈 및 액정 렌즈 중 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 장치.
  8. 다수의 기록층을 가지는 고밀도 디스크에 대해 광픽업을 이용하여 층간 점프시 포커스를 제어하는 방법에 있어서,
    현재 기록층에서 목표 기록층으로의 점프를 명령하는 단계;
    상기 현재 기록층에 대한 포커싱 서보를 홀딩하는 단계;
    상기 목표 기록층에 대한 구면 수차를 보정하는 단계;
    상기 목표 기록층으로 점프하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 홀딩 단계는,
    상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터의 제1 주파수 발생 신호를 검출하는 단계;
    상기 디스크의 1회전 동안 광픽업의 최저점을 검출하고, 디스크의 1회전 시 작 시점으로부터 상기 최저점에 도달하는 시점까지의 시간 간격을 카운팅하는 단계;
    상기 스핀들 모터의 제2 주파수 발생 신호를 검출한 때로부터 상기 시간 간격 후의 디스크의 위치로 포커싱 서보를 홀딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 홀딩 단계는,
    상기 제1 주파수 발생 신호를 검출하기 전에 속도 제어 모드를 일정 각속도 모드로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 포커싱 서보를 홀딩한 다음 제3 주파수 발생 신호를 검출하는 단계;
    상기 제3 주파수 발생 신호 검출시부터 상기 시간 간격 후에 포커스 점프를 실행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 홀딩 단계는,
    상기 포커스 서보 제어부로 입력되는 포커스 에러 신호를 홀딩하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 포커스 에러 신호는,
    소정 레벨의 포커스 에러 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 에러 신호, 및 평균 포커스 에러 신호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 홀딩 단계는,
    상기 포커스 서보 제어부로부터 출력되는 포커스 구동 신호를 홀딩하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 포커스 구동 신호는,
    소정 레벨의 포커스 구동 신호, 저역 통과 필터링된 포커스 구동 신호, 및 평균 포커스 구동 신호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
  16. 제 8항에 있어서, 상기 홀딩 단계는,
    상기 광픽업의 최저점에서 포커싱 서보를 홀딩하는 것을 특징으로 하는 포커스 제어 방법.
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