KR20090127189A - 지연된 층 점프를 갖는 광 디스크 드라이브 - Google Patents

지연된 층 점프를 갖는 광 디스크 드라이브 Download PDF

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KR20090127189A
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오마르 에스. 말리크
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

적어도 2개의 저장층(61, 62)을 갖는 광 디스크(2)를 취급할 수 있는 광 디스크 드라이브(1)는, 축방향으로 변위가능한 대물렌즈(34) 및 이 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하는 포커스 액추에이터(52)와, 포커스 액추에이터에 대한 액추에이터 제어신호(SQF)를 발생하는 제어회로(90)와, 포커스 액추에이터에 대한 공급 전압(Vs)보다 작은 임계 레벨(VT)을 제공하는 임계값 발생원(98)을 구비한다. 제어회로(90)는 포커스 교란신호를 모니터하여, 포커스 교란신호의 절대값이 너무 높으면 층 점프를 지연시킨다. 특히, 제어회로는 교란신호들의 절대값을 상기한 임계 레벨과 비교하여, 절대값이 상기한 임계 레벨보다 높으면, 교란신호의 절대값이 상기한 임계 레벨보다 작아질 때까지 층 점프를 금지(83)한다.
광 디스크 드라이브. 층 점프, 지연, 교란신호, 임계 레벨, 공급 전압

Description

지연된 층 점프를 갖는 광 디스크 드라이브{OPTICAL DISC DRIVE WITH DELAYED LAYER JUMP}
본 발명은, 일반적으로 광 기록 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 다층 광 디스크를 취급하는 광 디스크 드라이브 장치에 관한 것으로, 이하에서는, 이와 가튼 디스크 드라이브 장치를 "광 디스크 드라이브"로도 표시한다. 본 발명은, 일반적으로 모든 종류의 디스크에 관한 것이며, 특히 DVD 및 BD에 관한 것이다.
얼리 알려진 것과 같이, 광 저장 디스크는, 정보가 데이터 패턴의 형태로 저장되며, 연속적인 나선의 형태 또는 다수의 동심원들의 형태를 갖는 적어도 1개의 트랙의 저장 공간을 포함한다. 광 디스크는 판독전용형일 수 있는데, 이 경우에는 제조중에 정보가 기록되고, 이 정보는 사용자에 의해 판독만 가능하다. 광 저장 디스크는 기록형일 수도 있는데, 이때에는 사용자에 의해 정보가 저장될 수도 있다.
광 저장 디스크의 저장 공간에 정보를 기록하거나, 디스크에서 정보를 판독하기 위해, 광 디스크 드라이브는, 한편으로는, 광 디스크를 수납하여 회전하는 회전수단을 구비하고, 다른 한편으로는, 광 빔, 일반적으로는 레이저 빔을 발생하고 상기한 레이저 빔으로 저장 트랙을 주사하는 광학 주사수단을 구비한다. 전반적인 광 디스크의 기술, 정보를 광 디스크에 저장할 수 있는 방식과, 광 디스크에서 광학 데이터를 판독할 수 있는 방식은 널리 공지되어 있으므로, 이 기술을 상세히 설명하는 것은 여기에서는 불필요하다.
광학 주사수단은 디스크 상의 초점 스폿에 광 빔의 초점을 맞추는 대물렌즈를 구비한다. 동작중에, 초점 스폿이 트랙과 정렬된 상태를 유지하여야 하거나, 또는 현재 트랙으로부터 새로운 트랙으로 변위할 수 있어야 한다. 이를 위해, 적어도 대물렌즈가 반경방향으로 변위가능하게 장착되고, 광 디스크 드라이브가 대물렌즈의 반경방향의 위치를 제어하는 래디얼 액추에이터수단을 구비한다. 더구나, 광 빔이 디스크 상에 초점이 맞추어진 상태로 유지하여야 한다. 이를 위해, 대물렌즈가 축방향으로 변위가능하게 배치되고, 광 디스크 드라이브는 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하는 포커스 액추에이터수단을 구비한다.
정보 트랙은 디스크의 저장층에 물리적으로 배치된다. 단지 1개의 저장층을 갖는 디스크 이외에도, 서로의 위에 2개의 저장층을 갖는 디스크가 개발되어 왔다. 이때, 디스크는 3개 이상의 저장층을 가질 수도 있지만, 이하에서는, 이중층 디스크의 경우에 대해 본 발명을 설명한다.
디스크에 정보를 기록할 때, 보통 정보가 한 개의 트랙에 연속적으로 기록된다. 그러나, 이 트랙이 기록을 계속 진행할 정도로 충분한 공간을 갖지 않을 수도 있다. 사용가능한 공간이 채워지면, 동일한 트랙에 있거나 다른 층의 트랙에 있는 다른 지점으로 점프를 행해야 한다. 이하에서는, 다른 층에 있는 지점으로의 점프를 "층 점프(layer jump)"로 표시한다.
마찬가지로, 사용자가 현재의 층과 다른 층으로부터 정보의 판독을 요구하는 명령을 내리기 때문에, 판독시에 층 점프를 행해야만 하는 일도 일어날 수 있다.
층 점프의 실행은 비교적 큰 거리에 걸친 대물렌즈의 변위를 요구하며, 이것을 신속하게 행하기 위해서는, 비교적 큰 포커스 액추에이터 구동신호가 필요하다. 액추에이터에 대한 통상의 공급 전압은 12V이다. 그러나, 최근의 개방은 더 낮은 전압, 예를 들어 5V를 지향하고 있다. 이 경우, 포커스 액추에이터 구동신호에 교란이 존재할 때 문자가 일어날 수 있다. 교란이 비교적 높은 값을 갖는 경우에는, 액추에이터 구동신호에 대해 불충분한 마진이 존재할 수도 있다. 액추에이터 신호가 클립(clip)될 수 있으며, 점프가 올바르게 행해지지 않을 수도 있다.
결국, 본 발명의 목적은 이와 같은 문제를 해소하는 것이다.
본 발명에 따르면, 포커스 액추에이터 구동신호의 교란을 모니터하고 임계값과 비교한다. 교란신호가 너무 높으면, 층 점프를 금지한다.
또 다른 유리한 구성은 종속항에 언급되어 있다.
동일한 참조번호가 동일하거나 유사한 부분을 표시하는 다음의 첨부도면을 참조하는 1개 이상의 바람직한 실시예의 이하의 설명으로부터 본 발명의 상기한 국 면 및 다른 국면, 특징들 및 이점을 상세히 설명한다:
도 1은 광 디스크 드라이브를 개략적으로 나타낸 r서이고,
도 2는 시간의 함수로써의 액추에이터 신호를 나타낸 그래프이며,
도 3은 시간의 함수로써의 액추에이터 신호를 임계값과 함께 나타낸 그래프이이고,
도 4는 본 발명에 따라 취해진 단계들을 예시한 흐름도이다.
도 1은, 광 디스크, 보통 DVD 또는 BD에 정보를 저장하거나 이 광 디스크에서 정보를 판독하는데 적합한 광 디스크 드라이브 장치(1)를 개략적으로 나타낸 것이다. 디스크(2)를 회전시키기 위해, 디스크 드라이브 장치(1)는, 회전축(5)을 정하는 프레임(간략을 기하기 위해 미도시)에 고정된 모터(4)를 구비한다. 디스크(2)를 수납하고 유지하기 위해, 디스크 드라이브 장치(1)는, 스핀들 모터(4)인 경우에는 모터(4)의 스핀들 축(7)에 장착되는 턴테이블 또는 클램핑 허브(clamping hub)(6)를 구비할 수도 있다.
디스크 드라이브 장치(1)는, 광 빔에 의해 디스크(2)의 트랙들(미도시)을 주사하는 광학계(30)를 더 구비한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 예시적인 배치에서는, 광학계(30)가 광 빔(32)을 발생하도록 구성된 광 빔 발생수단(31), 보통 레이저 다이오드 등의 레이저를 구비한다. 이하에서는, 광 빔(32)의 광 경로의 서로 다른 부분을 참조번호 32에 문자 a, b, c 등을 추가하여 표시한다.
광 빔(32)은 빔 스플리터(33)와 대물렌즈(34)를 통과하여 디스크(2)에 도달한다(빔 32b). 광 빔 32b는 디스크(2)에서 반사되고(반사 광 빔 32c), 대물렌즈(34)와 빔 스플리터(33)를 통과하여(빔 32d) 광 검출기(35)에 도달한다.
대물렌즈(34)는 광 빔 32b를 디스크(2)의 기록층 상의 초점 스폿 F에 초점을 맞추도록 설계되며, 이때 이 스폿 F는 보통 원형이다. 확대된 부분에서는, 이 도면에 디스크(2)가 나란하게 배치된 2개의 기록층들(61, 62)을 포함하는 것으로 도시되어 있다.
디스크 드라이브 장치(1)는 액추에이터 시스템(50)을 더 구비하고, 이 액추에이터 시스템은 디스크(2)에 대해 대물렌즈(34)를 반경방향으로 변위시키는 래디얼 액추에이터(51)를 구비한다. 이와 같은 래디얼 액추에이터는 원래 공지되어 있는 한편, 본 발명이 이와 같은 래디얼 액추에이터의 구조와 기능에 관한 것이 아니므로, 여기에서는 래디얼 액추에이터의 구조와 기능을 더 상세하게 설명하는 것은 불필요하다.
원하는 기록층 위에서의 정확한 초점맞춤을 달성하고 유지하기 위해, 상기한 대물렌즈(34)는 축방향으로 변위가능하게 장착되는 한편, 액추에이터 시스템(50)이 대물렌즈(34)를 디스크(2)에 대해 축방향으로 변위시키도록 구성된 포커스 액추에이터(52)를 더 구비한다. 이와 같은 축방향 액추에이터는 원래 공지되어 있는 한편, 이와 같은 축방향 액추에이터의 구조와 기능이 본 발명의 주제가 아니므로, 여기에서는 이와 같은 포커스 액추에이터의 구조와 기능을 더 상세하게 설명하는 것은 불필요하다.
이때, 장치 프레임에 대해 대물렌즈를 지지하는 수단과, 대물렌즈를 축방향 및 반경방향으로 변위시키는 수단은 일반적으로 공지되어 있다는 점에 주목하기 바란다. 이와 같은 지지 및 변위수단의 구조와 동작은 본 발명의 주제가 아니므로, 이것의 구조와 동작을 더 상세히 여기에서 설명하는 것은 불필요하다.
더구나, 래디얼 액추에이터(51)와 포커스 액추에이터(52)는 1개의 집적된 2D 액추에이터로 구현될 수도 있다는 점에 주목하기 바란다.
디스크 드라이브 장치(1)는, 래디얼 액추에이터(51)의 제어 입력에 접속된 제 1 출력(91)을 갖고 포커스 액추에이터(52)의 제어 입력에 접속된 제 2 출력(92)을 갖고 모터(4)의 제어 입력에 접속된 제 3 출력(94)을 갖는 제어회로(90)를 더 구비한다. 제어회로(90)는, 그것의 제1 출력(91)에서 래디얼 액추에이터(51)를 제어하는 제어신호 SCR을 발생하고 그것의 제 2 제어 출력(92)에서 포커스 액추에이터(52)를 제어하는 제어신호 SCF를 발생하며 그것의 제 3 출력(93)에서 모터(4)를 제어하는 제어신호 SCM을 발생하도록 설계된다.
제어회로(90)는 광 검출기(35)에서 판독신호 SR을 수신하는 판독신호 입력(95)을 더 갖는다.
도 2는 층 점프를 수행하는 것과 관련된 문제점을 예시한 그래프로서, 횡축을 시간을 표시하고, 종축은 신호 레벨(볼트) 표시한다. 포커스 액추에이터 제어신호 SCF는 두가지 기여값의 합에 해당한다. 곡선 71로 표시한 제 1 기여값은 보통 사 인파 형태의 신호로서, 축방향으로의 교란을 보상하여 빔을 기록층에 초점이 맞춘 상태로 유지하는데 필요하다. 블록 신호 72로 표시된 제 2 기여값은 층 점프를 하는데 필요하다. 점프 제어신호로 표시하는 이와 같은 제 2 기여값은 2개의 신호 부분들 72a 및 72b를 포함하는데, 이때 제 1 신호 부분 72a는 대물렌즈의 가속을 일으키는 한편, 제 1 신호 부분(72a)과 비교할 때 반대 부호를 갖는 제 2 신호 부분(72b)은 대물렌즈의 감속을 일으킨다.
도 2는 상기한 2가지 신호들의 합을 나타낸 것이다(곡선 73). 도 2에는 액추에이터에 전압을 공급하는 공급 전압 VS가 더 도시되어 있다. 이때, 74에 나타낸 것과 같이, 상기한 2가지 기여값들의 합(점선으로 표시)이 공급 전압 VS보다 더 클 수 있다는 점에게 문제점이 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 경우에, (실선으로 주어지는) 실제의 액추에이터 제어신호가 (점선으로 주어지는) 의도하는 액추에이터 제어신호보다 작아져, 층 점프가 정확하지 않게 된다.
도 3은 도 2와 유사한 그래프로서, 본 발명에 의해 제시된 해결책을 나타내고 있다. 교란 제어신호(71)와 점프 제어신호(72) 이외에, 이 도면에는 공급 전압 VS보다 작은 임계 레벨 VT가 도시되어 있는데d, 임계 레벨은 임계값 발생원(98)에 의해 제어회로(90)로 주어진다. 교란 제어신호(90)의 절대값이 임계 레벨 VT보다 높으면, 제어회로(90)는 점프 제어신호(72)가 발생되는 것을 방지한다. 시간 t1에서부터 점프가 실행되기는 원하지만, 시간 t1에 교란 제어신호(71)의 절대값이 임계 레벨 VT보다 높다고 가정하자. 이와 같은 경우에는, 시간 t2에서, 교란 제어신호(71)의 절대값이 임계 레벨 VT보다 낮아질 때까지 점프가 연기된다. 따라서, 언제나 점프 제어신호(72)에 대해 VS-VT의 마진이 존재한다.
도 4는 본 발명에 따라 제어회로(90)에 의해 취해지는 단계들을 나타낸 흐름도이다. 이것의 설명에 있어서는, 층 점프가 축방향으로 순방향인지 역방향인지는 중요하지 않다.
스텝 81에서, 제어회로(90)는, 제어회로가 다음의 가능한 시기에 층 점프를 행할 것을 예상해야 한다는 것을 나타내는 신호를 수신한다.
스텝 82에서, 제어회로(90)는 포커스 교란신호를 판독하고, 스텝 83에서, 제어회로(90)는 포커스 교란신호를 임계 레벨 VT와 비교한다.
포커스 교란신호의 절대값이 임계 레벨 VT보다 높은 것으로 판단되면, 제어회로(90)가 스텝 83으로 되돌아간다. 포커스 교란신호의 절대값이 임계 레벨 VT보다 작은 것으로 밝혀질 때까지 이와 같은 상태가 계속되며, 절대값이 임계 레벨보다 작은 경우에는 스텝 84에서 제어회로(90)가 점프 제어신호를 발생하여 층 점프를 행한다.
이에 따라, 효과적으로, 포커스 교란신호의 절대값이 충분히 작아질 때까지 층 점프가 지연된다.
이때, 층 점프가 곧 행해질 것으로 제어회로(90)가 예상할 때 전술한 동작이 실행되지만, 반드시 즉시일 필요는 없다는 점에 주목하기 바란다. 이와 같은 경우에, 제어회로(90)가 층 점프 제어신호를 발생하고 대기하는 것이 허용된다. 그러나, 예를 들어 디스크 드라이브가 디스크에서 영화를 판독하고 이때 영화 정보가 한 층으로부터 다른 층으로 점프하기 때문에, 층 점프의 타이밍이 외부의 상황에 의해 지시를 받는 것도 가능하다.
요약하면, 본 발명은, 적어도 2개의 저장층들(61, 62)을 갖는 광 디스크(2)를 취급할 수 있으며, 축방향으로 변위가능한 대물렌즈(34) 및 이 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하는 포커스 액추에이터(52)와,
포커스 액추에이터에 대해 액추에이터 제어신호 SCF를 발생하는 제어회로(90)와,
포커스 액추에이터에 대한 공급 전압 VS보다 작은 임계 레벨 VT를 제공하는 임계값 발생원(98)을 구비한 광 디스크 드라이브(1)를 제공한다.
제어회로(90)는, 포커스 교란신호를 모니터하고, 포커스 교란신호의 절대값이 너무 높으면 층 점프를 지연시킨다.
특히, 제어회로는, 교란신호의 절대값을 상기한 임계 레벨과 비교하여, 절대값이 상기한 임계 레벨보다 높으면, 교란신호의 절대값이 상기한 임계 레벨보다 작아질 때까지 층 점프를 금지한다.
첨부도면과 전술한 설명에서 본 발명을 예시하고 상세히 설명하였으나, 이와 같은 예시 및 설명은 예시적인 것으로 제한적이 아닌 것으로 해석되어야 하는 것은 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 자명하다. 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않으며, 그 보다는, 첨부된 청구항에 기재된 본 발명의 보호범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 행해질 수 있다.
첨부된 도면, 상세한 설명 및 첨부된 청구범위를 연구하면, 특허청구된 본 발명을 실시함에 있어서 개시된 실시예들에 대한 또 다른 변형이 당업자에 의해 이해되고 수행될 수 있다. 청구항에서, "포함한다" 또는 "구비한다"는 용어는 이들 구성요소들이나 단계들을 배제하지 않으며, 부정관사 "a" 또는 "an"이 복수를 배제하지 않는다. 한 개의 프로세서 또는 다른 장치가 청구항에 언급된 다수의 항목들의 기능을 충족시킬 수도 있다. 특정한 구성이 서로 다른 종속항들에서 언급된다는 단순한 사실이 이들 구성의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 시사하는 것은 아니다. 컴퓨터 프로그램은, 다른 하드웨어와 함께 또는 이 하드웨어의 일부로서 광 저장매체나 반도체 매체 등의 적절한 매체에 저장/배포될 수도 있지만, 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템을 통하는 것과 같이 다른 형태로 배포될 수도 있다. 청구항의 참조번호가 보호범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
위에서는, 본 발명에 따른 장치의 기능 블록들을 나타낸 블록도를 참조하여 본 발명을 설명하였다. 이때, 이들 기능 블록들의 1개 이상은 하드웨어로 구현되고 이와 같은 기능 블록의 기능이 개별 하드웨어 부품들에 의해 행해질 수도 있지만, 이들 기능 블록들의 1개 이상이 소프트웨어로 구현되어, 이와 같은 기능 블록의 기능이 컴퓨터 프로그램, 또는 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러, 디지털 신호 처리기 등의 프로그래머블 장치의 1개 이상의 프로그램 라인에 의해 행해지는 것도 가능하다.

Claims (3)

  1. 적어도 2개의 저장층(61, 62)을 갖는 광 디스크(2)를 취급할 수 있는 광 디스크 드라이브(1)를 제어하는 방법으로서, 포커스 교란신호를 모니터하는 단계와, 상기 포커스 교란신호의 절대값이 너무 높은 경우에 층 점프를 지연시키는 단계를 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 2개의 저장층(61, 62)을 갖는 광 디스크(2)를 취할 수 있는 광 디스크 드라이브(1)를 제어하기 위해, 상기 디스크 드라이브는 축방향으로 변위가능한 대물렌즈(34) 및 상기 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하는 포커스 액추에이터(52)를 구비하고,
    상기 제어방법은,
    상기 포커스 액추에이터에 대한 공급 전압(VS)보다 작은 임계 레벨(VT)을 정하는 단계와,
    다가올 층 점프를 표시하는 신호를 수신하는 단계와,
    상기 포커스 액추에이터의 제어신호(SCF)의 교란신호들의 절대값을 상기 임계 레벨과 비교하는 단계와,
    상기 포커스 액추에이터 제어신호의 교란신호들의 절대값이 상기 임계 레밸보다 높은 경우에, 상기 포커스 액추에이터 제어신호의 교란신호들의 절대값이 상기 임계 레벨보다 작아질 때까지 상기 층 점프를 금지하는 단계(83)를 포함하는 광 디스크 드라이브의 제어방법.
  3. 적어도 2개의 저장층(61, 62)을 갖는 광 디스크(2)를 취급할 수 있는 광 디스크 드라이브(1)로서,
    축방향으로 변위가능한 대물렌즈(34) 및 이 대물렌즈의 축방향 위치를 제어하는 포커스 액추에이터(52)와,
    상기 포커스 액추에이터에 대한 액추에이터 제어신호(SCF)를 발생하는 제어회로(90)와,
    상기 포커스 액추에이터에 대한 공급전압(VS)보다 작은 임계 레벨(VT)을 제공하는 임계값 발생원(89)을 구비하고,
    상기 제어회로(90)가 제 1항 또는 제 2항의 방법을 수행하도록 구성된 광 디스크 드라이브.
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