KR20000029739A - 광디스크장치 - Google Patents

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KR20000029739A
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고이찌 다다
신이찌 오헤
나오유끼 다까기
겐 히로세
이찌우라，슈이찌
히로시 와따나베
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요네야마 고우다로우
도또리 상요 덴기 가부시끼가이샤
다카노 야스아키
산요 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

2개의 신호 기록면을 갖는 2층 광 디스크로부터 신호를 재생하기 위해서는, 한쪽의 신호 기록면으로부터 다른쪽의 신호 기록면으로 대물 렌즈의 집점점을 빠르게 이동시키는 포커스 점프가 필요하게 된다. 이 광 디스크 장치에서는, 픽업(60, 70)으로부터 얻어지는 포커스 에러 신호(FE)의 레벨이 미리 정해진 임계치(Vcomp)에 도달했을 때, 대물 렌즈(42)를 감속하기 위한 감속 신호를 엑츄에이터(47)로 공급한다. 바람직하게는, 감속 펄스의 전압을 단계적으로 저하시킨다. 또한, 포커스 에러 신호(FE)를 미분한 미분 포커스 에러 신호(DFE)의 최대값(DFEmax)에 따라 감속 펄스의 전압을 결정한다. 바람직하게는, 포커스 점프를 행하면 동시에 어드레스 씨크를 행한다. 또한, 미리 측정된 층간 거리에 따라서 포커스 점프를 행한다. 또한, 제어 가능한 촛점 거리를 갖는 렌즈(143)를 이용해 포커스 점프를 행한다. 바람직하게는, 반사광량에 따라 1층째인지 2층째를 식별한다. 또한, 포커스 점프를 개시하고 나서 소정 시간이 경과하더라도 또 한쪽의 층으로부터의 포커스 에러 신호(FE)가 얻어지지 않을 때, 대물 렌즈(42)를 역방향으로 이동시킨다.

Description

광 디스크 장치{OPTICAL DISC DEVICE}
현재 제공되고 있는 일반적인 CD(컴팩트 디스크) 또는 CD-ROM(컴팩트 디스크 리드 온리 메모리)의 기록 용량은 640M바이트이지만, 최근에는 고밀도화에 수반하여 4.7G바이트의 기록 용량을 갖는 DVD(디지탈 비디오 디스크)도 제공되고 있다. CD 또는 CD-ROM의 두께는 1.2㎜이고, 직경은 12㎝이다. DVD의 두께는 CD 또는 CD-ROM의 반인 0.6㎜이고, 직경은 CD 또는 CD-ROM과 동일한 12㎝이다. 또한, 신호 기록면을 2층으로함으로써 기록 용량을 8.5G바이트로 한 2층 DVD도 제안되고 있다(예를 들면, 貴志俊法他, 「한쪽측 판독 방식 2층 광 디스크」, 내셔널 테크니컬 리포트 Vol. 41, No. 6, 10 ∼ 16페이지, 1995년 12월).
두개의 기록층(신호 기록면)을 갖는 2층 광 디스크를 재생하기 위해서는 디스크의 한쪽면으로부터 2개의 신호 기록면을 재생하는 방법과, 디스크의 양면으로부터 각각 하나의 신호 기록면을 재생하는 방법이 제안된다. 그러나, 양면으로부터 각각 하나의 신호 기록면을 재생하는 방법은, 하나의 신호 기록면의 재생이 종료하고, 또 하나의 신호 기록면을 재생하고자 하는 경우에 디스크를 뒤집을 필요가 있기 때문에 번잡하다. 또한, 하나의 신호 기록면의 재생을 행하고 있는 도중에 바로 또 하나의 신호 기록면의 재생을 행할 수 없다. 이 때문에, 한쪽면으로부터 2개의 신호 기록면을 재생하는 방법이 주류로 되어 있다.
도 59에 도시된 바와 같이, 한쪽면 판독 방식의 2층 광 디스크는 알루미늄 등을 재료로 한 70% 이상의 반사율을 갖는 반사형 기록층(1)과, 금 등을 재료로 한 30% 정도의 반사율을 갖는 반투명형 기록층(2)을 갖고, 이들 2개의 기록층(1, 2) 사이에는 40㎛ 정도 두께의 자외선 경화 수지가 중간층(3)으로서 끼워져 있다. 여기서, 반사형 기록층(1)과 반투명형 기록층(2)에는, 각각 도 60에 도시된 바와 같은 정보가 기록되어 있다. 즉, 정보로서 구체적으로는 데이타 및 ID가 있고, ID에는 어드레스(트랙 번호)와 층정보(레이어 번호) 및 트랙 정보(트랙 포맷 정보, 영역 정보, 트랙 방식, 반사율)가 포함된다.
이와 같이 2층 광 디스크에서는 한쪽의 기록층이 반투명형으로 되기 때문에, 한쪽면 방향으로부터 레이저 빔을 조사하여 각각의 기록층에 집점시킴으로써, 그 기록층에 기록된 정보를 광 픽업 장치를 통해서 판독할 수 있다.
또한, 2층 광 디스크에서는 한쪽의 기록층의 재생 도중에 다른쪽 기록층에 레이저 빔을 다시 집점시키고, 그 다른쪽 기록층의 재생을 개시하기 때문에, 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시킨다고 하는 소위 포커스 점프가 행해진다(예를 들면, 특개평 8-171731호 공보).
그러나, 종래의 포커스 점프 방식으로는, 포커스 점프한 후 목적의 어드레스를 씨크하기 위해 액세스 시간이 길어진다고 하는 문제가 있다.
또한, 2층 광 디스크에서의 2층간의 거리는 실제상 디스크 전체에 걸쳐 균일하지 않고, 반경 방향에 따라 오차를 갖고 있다. 그 때문에, 2층 광 디스크내의 어느 위치에서도 정확하게 포커스 점프를 행하는 것은 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
또, 종래의 포커스 점프는 포커싱 서보 제어를 위한 엑츄에이터에 의해 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시킨다고 하는 기계적인 방법으로 행해지고 있었기 때문에, 한쪽의 기록층으로부터 다른쪽의 기록층에 레이저 빔의 집점점을 이동시키는데 장시간을 요하고, 또 종래의 장치는 고장나기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
또한, DVD의 기록면에 핀 홀이 있거나 하면 어드레스의 레이어 정보가 불분명해져, 층을 식별할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
또한, 디스크에 상처나 면접촉이 있는 경우 반사면으로부터 포커스 에러 신호가 검출되지 않기 때문에, 대물 렌즈가 감속되지 않아 디스크 표면에 충돌한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 정확한 포커스 점프가 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은, 목적 어드레스로의 씨크 시간을 단축할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 다층 광 디스크 내의 어느 위치에서도 정확한 포커스 점프가 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 신속한 포커스 점프가 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 신호 기록면에 흠이 있어도 각 층을 식별할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 포커스 점프시에서의 대물 렌즈의 광 디스크 표면으로의 충돌을 방지할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
＜발명의 개시＞
본 발명에 따르면, 복수층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크의 재생을 행하는 광 디스크 장치는, 광 디스크에 대물 렌즈를 통해 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단이 빔을 복수의 층 중 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키고 있을 때, 빔을 다른 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해서 대물 렌즈를 신호 기록면의 법선 방향으로 가속하기 위한 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단과, 정보 판독 수단으로부터 얻어지는 포커스 에러 신호가 미리 정해진 레벨에 도달했을 때, 대물 렌즈를 감속하기 위한 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단을 구비한다.
바람직하게는, 상기 미리 정해진 레벨은 포커스 에러 신호의 제로 레벨과 피크 레벨 사이에 있다. 감속 신호의 전압은 가속 수단이 가속 신호를 생성하고나서 포커스 에러 신호가 미리 정해진 레벨에 도달하기까지의 시간에 따라 미리 정해진다.
바람직하게는, 상기 미리 정해진 레벨은 포커스 에러 신호의 제로 레벨과 피크 레벨 사이에 있다. 감속 신호의 공급 시간은, 가속 수단이 가속 신호를 생성하고나서 포커스 에러 신호가 미리 정해진 레벨에 도달하기까지의 시간에 따라 미리 정해진다.
바람직하게는, 상기 감속 수단은 감속 신호의 전압을 단계적으로 저하시킨다.
바람직하게는, 상기 광 디스크 장치는 더 포커스 에러 신호를 미분하는 미분 수단을 구비한다. 감속 수단은 미분된 포커스 에러 신호의 최대값에 따라 감속 신호의 전압을 변화시킨다.
바람직하게는, 상기 광 디스크 장치는 더 미분된 포커스 에러 신호의 복수의 최대값에 대응하여 감속 신호의 미리 정해진 복수의 전압을 기억하는 기억 수단과, 미분된 포커스 에러 신호의 최대값에 응답하여 기억 수단으로부터 복수의 전압 중 대응하는 전압을 판독하는 판독 수단을 구비한다. 감속 수단은 감속 신호의 전압을 판독 수단에 의해 판독된 전압으로 변화시킨다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크의 재생을 행하는 광 디스크 장치는, 광 디스크에 대물 렌즈를 통해서 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단이 빔을 복수의 층 중 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키고 있 을 때, 빔을 다른 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해서 대물 렌즈를 신호 기록면의 법선 방향으로 가속하기 위한 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 공급하는 가속 수단과, 가속 수단이 가속 신호를 생성하고 나서 소정 기간 경과 후에, 대물 렌즈를 감속하기 위한 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 공급하는 감속 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치는, 광 디스크에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단을 신호 기록면에 따라 이동시키기 위한 구동 수단과, 정보 판독 수단이 복수의 층 중 어느 하나의 신호 기록면에 집점하고 있을 때, 다른 층의 신호 기록면에 집점시키기 위한 가속 신호를 생성하는 가속 수단과, 목적으로 하는 어드레스와 목적으로 하는 층의 정보가 부여된 것에 따라 정보 판독 수단이 정보를 판독하고 있는 현재의 어드레스 및 층의 정보로부터 정보 판독 수단의 이동량을 연산하는 연산 수단과, 연산된 이동량만큼 정보 판독 수단이 이동하도록 구동 수단을 구동함과 동시에, 가속 수단으로부터 가속 신호를 생성시켜서 정보 판독 수단에 부여하여 목적으로 하는 층의 신호 기록면에 집점시키기 위한 제어 수단을 구비하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 층에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 장치는, 광 디스크에 빔을 조사하여 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 광 디스크의 중심으로부터의 거리가 다른 복수의 점에서 장착된 광 디스크의 층의 제1 간격을 검출하는 층간 거리 검출 수단과, 층간 거리 검출 수단에 따라 검출된 제1 간격을 기억하는 기억 수단과, 광 디스크의 제1층의 재생시에 제2층의 재생을 행할 경우, 기억 수단에 기억된 제1 간격에 기초하여 재생시의 제1층과 제2층과의 제2 간격을 계산하고, 제2층 상에 빔을 집점시키도록 정보 판독 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 정보 판독 수단을 광 디스크로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단과, 제2층 상에 빔을 집점시키기 위한 위치에 정보 판독 수단을 제지하기 위한 크기가 가변인 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 공급하는 감속 수단을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 정보 판독 수단을 광 디스크로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 크기가 가변인 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 공급하는 가속 수단과, 제2층 상에 빔을 집점시키기 위한 위치에 정보 판독 수단을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제어 수단은 정보 판독 수단을 광 디스크로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 크기가 가변인 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단과, 제2층 상에 빔을 집점시키기 위한 위치에 정보 판독 수단을 제지하기 위한 크기가 가변인 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단을 포함한다.
바람직하게는, 상기 층간 거리 검출 수단은 극성이 다른 2개의 피크를 갖는 포커스 에러 신호를 얻고, 제어 수단은 정보 판독 수단을 광 디스크로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급함과 동시에, 제2층 상에 빔을 집점시키기 위한 위치에 정보 판독 수단을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하고, 2개의 피크 사이의 임의의 시점에서 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 신호를 감속 신호로 전환한다.
바람직하게는, 상기 층간 거리 검출 수단은 극성이 다른 2개의 피크를 갖는 포커스 에러 신호를 얻는다. 상기 제어 수단은, 정보 판독 수단을 광 디스크로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 2개의 피크의 중간 시점까지 정보 판독 수단에 공급함과 동시에, 제2층 상에 빔을 집점시키기 위한 위치에 정보 판독 수단을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 중간 시점으로부터 정보 판독 수단으로 공급한다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 층에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 장치는, 광 디스크에 빔을 조사하여 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단을 광 디스크로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단과, 원하는 층 상에 빔을 집점시키기 위한 위치에 정보 판독 수단을 제지하기 위한 크기가 가변인 감속 신호를 생성해 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 기록층을 갖는 다층 광 디스크로부터 정보를 재생하는 광 디스크 장치는, 레이저와, 레이저로부터의 레이저 빔을 다층 광 디스크로 유도하기 위한 렌즈를 포함하는 광학계와, 복수의 기록층 중 재생되어야 할 기록층에 따라 렌즈의 촛점 거리를 변경하는 변경 수단을 구비한다.
바람직하게는, 상기 렌즈는 콜리메이터 렌즈이다.
바람직하게는, 상기 콜리메이터 렌즈는 제1 렌즈 부재와, 제1 렌즈 부재에 대향하여 설치된 제2 렌즈 부재와, 제1 및 제2 렌즈 부재 사이에 끼워 유지된 투명 부재를 포함한다. 상기 변경 수단은 복수의 기록층 중 재생되어야 할 기록층에 따라 투명 부재의 굴절율을 변경한다.
바람직하게는, 상기 투명 부재는 제1 투명 전극과, 제1 투명 전극에 대향하여 설치된 제2 투명 전극과, 제1 및 제2 투명 전극 사이에 끼워 유지된 액정을 포함한다. 상기 변경 수단은 복수의 기록층 중 재생되어야 할 기록층에 따라 제1 및 제2 투명 전극 사이에 소정 전압을 인가하는 액정 구동 회로를 포함한다.
바람직하게는, 상기 광 디스크 장치는 다층 광 디스크 내의 복수의 위치에서 기록층 각각의 사이의 거리를 계측하는 계측 수단과, 계측 수단에 의해 계측된 거리를 그 위치와 동시에 기억하는 기억 수단과, 기억 수단에 기억된 거리 및 위치에 기초하여 상기 소정 전압을 결정하는 결정 수단을 더 구비한다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 적어도 반사율이 다른 제1층과 제2층의 각각의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치는, 광 디스크에 빔을 조사하여 그 반사광을 검출하고, 정보의 판독 신호와 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호 중 어느 하나를 출력하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단으로부터 출력된 제1층 및 제2층의 정보 판독 출력과 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호 중 어느 하나의 레벨을 미리 기억하는 기억 수단과, 제1층과 제2층의 식별이 곤란할 때, 정보 판독 수단으로부터 출력된 정보의 판독 출력과 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호 중 어느 하나와 기억 수단에 기억되어 있는 제1층 및 제2층 레벨을 비교하여 제1층 또는 제2층을 식별하는 식별 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치는, 광 디스크에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단이 복수의 층 중 어느 하나의 신호 기록면에 집점하고 있을 때, 다른 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단과, 가속 수단으로부터 가속 신호를 정보 판독 수단으로 공급하고 나서 소정의 시간 내에 정보 판독 수단으로부터 소정의 반사광이 얻어지지 않음에 따라, 정보 판독 수단을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 부여하기 위한 감속 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 하나의 국면에 따르면, 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치는, 광 디스크에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 정보를 판독하는 정보 판독 수단과, 정보 판독 수단이 복수의 층 중 어느 하나의 신호 기록면에 집점하고 있을 때, 다른 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단과, 가속 수단으로부터 가속 신호를 정보 판독 수단에 공급하고 나서 정보 판독 수단으로부터 소정 레벨의 반사광이 얻어지지 않음에 따라, 정보 판독 수단을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 부여하기 위한 감속 수단을 구비한다.
바람직하게는, 상기 가속 수단은 감속 수단에 따라 정보 판독 수단을 제지시킨 후, 재차 가속 신호를 생성하여 정보 판독 수단에 부여한다.
바람직하게는, 상기 정보 판독 수단은, 집점을 나타내는 신호로서 S자 커브 신호를 출력하고, 감속 수단은 소정의 시간 내에 S자 커브 신호가 얻어지지 않은 것에 따라 감속 신호를 생성한다.
바람직하게는, 상기 소정의 시간은 복수의 층 중 어느 하나에 집점하고 있을 때 가속 신호에 따라 다른 층의 신호 기록면에 집점하는데 요하는 시간의 수배로 선택된다.
바람직하게는, 청구항 2의 소정 레벨의 반사광은 정보 판독 수단으로부터 얻어지는 반사광의 레벨의 수분의 1의 레벨로 선택된다.
본 발명은 광 디스크 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 복수의 신호 기록층을 갖는 다층 광 디스크로부터 정보를 재생 또는 기록하는 광 디스크 장치에 관한 것이다.
도 1은 대물 렌즈의 집점점을 두개의 신호 기록면에 걸쳐 이동시켰을 경우에 얻어지는 포커스 에러 신호의 파형도.
도 2는 2층 DVD의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 CD의 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 기판 두께가 다른 광 디스크의 호환 재생이 가능한 광 픽업치의 구성을 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 광 픽업의 구조를 나타내는 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 편광 선택 소자의 편광 특성을 나타내는 평면도.
도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 광 픽업을 포함하는 광 디스크 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 9는 도 7에 도시된 엑츄에이터의 구조를 나타내는 분해 사시도.
도 10은 도 7에 도시된 포커스 점프 회로를 나타내는 회로도.
도 11은 도 8에 도시된 ROM에 저장되는 프로그램의 일례를 나타내는 플로우차트.
도 12A ∼ 도 12C는 도 11에 도시된 플로우차트에 따라 도 8에 도시된 DSP가 동작할 경우에서의 포커스 에러 신호, 가속 펄스 및 감속 펄스의 파형도.
도 13은 도 8에 도시된 ROM에 저장되는 프로그램의 또 하나의 예를 나타내는 플로우차트.
도 14A ∼ 도 14C는 도 13에 도시된 플로우차트에 따라 도 8에 도시된 DSP가 동작할 경우에서의 포커스 에러 신호, 가속 펄스 및 감속 펄스의 파형도.
도 15는 도 8에 도시된 ROM에 저장되는 프로그램의 또 하나의 예를 나타내는 플로우차트.
도 16A ∼ 도 16C는 도 15에 도시된 플로우차트에 따라 도 8에 도시된 DSP가 동작할 경우에서의 포커스 에러 신호, 가속 펄스 및 감속 펄스의 파형도.
도 17은 도 8에 도시된 ROM에 저장되는 프로그램의 또 다른 예를 나타내는 플로우차트.
도 18A ∼ 도 18D는 도 17에 도시된 플로우차트에 따라 도 8에 도시된 DSP가 동작할 경우에서의 포커스 에러 신호, 가속 펄스, 감속 펄스 및 대물 렌즈의 속도를 나타내는 파형도.
도 19는 도 8에 도시된 ROM에 저장되는 프로그램의 또 다른 하나의 예를 나타내는 플로우차트.
도 20A ∼ 도 20C는 도 19에 도시된 플로우차트에 따라 도 8에 도시된 DSP가 동작할 경우에서의 포커스 에러 신호, 미분 포커스 에러 신호 및 가속/감속 펄스의 파형도.
도 21은 도 19 및 도 20A ∼ 도 20C에 도시된 2회째에 인가되는 감속 펄스의 전압과 미분 포커스 에러 신호의 최대값와의 관계를 나타내는 룩업 테이블의 일례를 나타내는 도면.
도 22는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 23은 도 22에 도시된 광 디스크 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트.
도 24는 도 22에 도시된 광 디스크 장치에서의 포커스 점프 및 목적 어드레스의 씨크 동작을 설명하기 위한 도면.
도 25A 및 도 25B는 도 24에 도시된 동작시에서의 포커스 에러 신호 및 쓰레드 구동 신호를 나타내는 타이밍도.
도 26은 실제로 제조되는 한쪽면 판독 2층 디스크의 구조를 나타내는 단면도.
도 27은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 28은 도 9에 도시된 광 디스크 장치에 따른 층간 거리의 계측 동작을 설명하기 위한 도면.
도 29A는 디스크 내주에서 포커스 서치를 행했을 때 얻어지는 포커스 에러 신호를 나타내는 파형도이며, 도 29B는 디스크 중간주에서 포커스 서치를 행했을 때 얻어지는 포커스 에러 신호를 나타내는 파형도이며, 도 29C는 디스크 외주에서 포커스 서치를 행했을 때에 얻어지는 포커스 에러 신호를 나타내는 파형도.
도 30A는 광 디스크의 2층간 거리의 검출 동작을 나타내는 플로우차트.
도 30B는 포커스 점프 동작의 제1예를 나타내는 플로우차트.
도 31A ∼ 도 31C는 도 30에 도시되는 동작에서 2층 디스크의 내주에서의 포커스 점프를 설명하기 위한 타이밍도.
도 32A ∼ 도 32C는 도 30에 도시되는 동작에서 2층 디스크의 외주에서의 포커스 점프를 설명하기 위한 타이밍도.
도 33은 포커스 점프 동작의 제2예를 나타내는 플로우차트.
도 34A ∼ 도 34C는 도 33에 도시되는 동작에서 2층 디스크의 내주에서의 포커스 점프를 설명하기 위한 타이밍도.
도 35A ∼ 도 35C는 도 33에 도시되는 동작에서 2층 디스크의 외주에서의 포커스 점프를 설명하기 위한 타이밍도.
도 36은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도.
도 37은 도 36에 도시된 광 픽업 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 38은 도 37에 도시된 다촛점 콜리메이터 렌즈의 구성을 나타내는 측면도.
도 39는 도 38에 도시된 TN형 액정의 굴절율과 인가 전압과의 관계를 나타내는 그래프.
도 40은 도 39에 도시된 그래프의 주요부를 확대한 그래프.
도 41은 도 37에 도시된 광 픽업 장치에서 다층 광 디스크의 기판 표면으로부터 집점점까지의 거리와 도 38에 도시된 TN형 액정의 굴절율과의 관계를 나타내는 그래프.
도 42는 도 37에 도시된 광 검출기의 구성을 나타낸 평면도.
도 43은 도 36에 도시된 ROM에 저장된 층간 거리의 계측 동작을 나타내는 플로우차트.
도 44는 도 36에 도시된 ROM에 저장된 인가 전압의 결정 동작을 나타내는 플로우차트.
도 45는 도 9에 도시된 층간 거리의 계측 동작을 나타내는 설명도.
도 46A는 디스크 내주에서 포커스 서치를 행했을 때에 얻어지는 포커스 에러 신호를 나타내는 파형도이며, 도 46B는 디스크 중간주에서 포커스 서치를 행했을 때에 얻어지는 포커스 에러 신호를 나타내는 파형도이며, 도 46C는 디스크 외주에서 포커스 서치를 행했을 때에 얻어지는 포커스 에러 신호를 나타내는 파형도.
도 47은 도 38에 도시된 다촛점 콜리메이터 렌즈 중 투명 전극에 전압을 인가하지 않았을 경우에서의 레이저 빔의 광로를 나타내는 설명도.
도 48은 도 38에 도시된 다촛점 콜리메이터 렌즈 중의 투명 전극에 전압을 인가했을 경우에서의 레이저 빔의 광로를 나타내는 설명도.
도 49는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 50은 트랙킹 에러 신호를 생성하는 광 검출기의 구성을 나타내는 평면도.
도 51은 도 49에 도시된 광 디스크 장치의 초기 동작을 설명하기 위한 플로우차트.
도 52는 트랙킹 에러 신호를 이용해 층을 식별하기 위한 플로우차트.
도 53은 재생 신호를 이용해 층을 식별하기 위한 플로우차트.
도 54는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 55는 도 54에 도시된 광 디스크 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트.
도 56A ∼ 도 56C는 도 54에 도시된 광 디스크 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 57은 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 58은 도 57에 도시된 광 디스크 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트.
도 59는 한쪽면 판독 2층 디스크의 개략 구조를 나타내는 단면도.
도 60은 도 59에 도시되는 한쪽면 판독 2층 디스크에 기록되는 정보를 나타내는 도면.
＜발명을 실시하기 위한 최량의 형태＞
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 자세하게 설명한다. 또, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여서 그 설명은 반복하지 않는다.
[제1 실시 형태]
광 디스크의 한쪽면으로부터 레이저 빔을 조사함으로써 2개의 신호 기록면으로부터 정보를 재생하기 위해서는, 하나의 신호 기록면의 재생중 또는 재생 후에 다른 신호 기록면에 광 픽업 중의 대물 렌즈의 포커스를 다시 맞출 필요가 있다. 종래의 방법으로는, 하나의 신호 기록면으로부터 다른 신호 기록면으로 포커스를 맞출 경우, 그 외의 신호 기록면으로부터의 포커스 에러 신호가 관측되기 시작하자 대물 렌즈가 감속하고 있었다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 신호 기록면으로부터 다른 신호 기록면으로의 천이 기간 Ttran에는 포커스 에러 신호 FE의 피크치의 차에 대해서 클 경우에는 약 10%의 노이즈가 포함되어 있다. 그 때문에, 검출된 신호가 재생되어야 할 신호 기록면으로부터의 포커스 에러 신호 FE인지의 여부를 정확하게 판별하는 것은 곤란하여 정확한 포커스 점프를 행할 수 없었다.
그래서, 본 발명의 제1 실시 형태는, 주로 기판 두께가 다른 광 디스크의 호환 재생이 가능한 광 픽업을 이용해 2개의 신호 기록면을 갖는 2층 광 디스크로부터 정보를 재생할 때에, 레이저 빔의 접점 위치를 하나의 신호 기록면으로부터 다른 신호 기록면으로 정확하게 전환하는 것이 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 2를 참조하여, 2층 DVD(1)는 기판 표면으로부터 0.6(허용 오차 ±0.05)㎜의 위치에 2개의 신호 기록면(5, 9)을 갖는다. 이 2층 DVD(1)는 투명한 폴리카보네이트 등으로 이루어지는 두께 0.6(허용 오차 ±0.05)㎜의 기판(2, 10)을 자외선 경화 수지(6)에 의해 접합시킨 것이다. 신호 기록면(5)은 기판(2)의 내측에 형성된 피트(3)와, 피트(3)를 덮도록 형성된 금속 반사막(4)으로 이루어진다. 신호 기록면(9)은 기판(10)의 내측에 형성된 피트(7)와, 피트(7)를 덮도록 형성된 금속 반사막(8)으로 이루어진다. 자외선 경화 수지의 두께는 40 ∼ 70㎛이기 때문에, 신호 기록면(5)은 신호 기록면(9)에서 40 ∼ 70㎛의 거리만큼 떨어져 있다.
또한, 도 3을 참조하여 CD(20)는 기판 표면으로부터 1.2(허용 오차 ±0.1)㎜의 위치에 하나의 신호 기록면(24)을 갖는다. 신호 기록면(24)은 투명한 폴리카보네이트 등으로 이루어지는 기판(21)의 한쪽측에 형성된 피트(22)와, 피트(22)를 덮도록 형성된 금속 반사막(23)으로 이루어진다. 신호 기록면(24)상에는 보호막(25)이 형성되어 있다.
다음의 [표 1]은 CD 및 2층 DVD의 정격값 및 재생 조건을 나타낸다.
종류 CD 2층식 DVD

정격값		 판독면측기판 1.2㎜
(1.1 ∼ 1.3㎜)		 0.6㎜
(0.55 ∼ 0.65㎜)
최단 피트 길이 0.90㎛
(0.80 ∼ 1.0㎛)		 0.40㎛
(0.3 ∼0.5㎛)
트랙 피치 1.6㎛
(1.5 ∼ 1.7㎛)		 0.74㎛
(0.73 ∼ 0.75㎛)
반사율 70% 이상 20 ∼ 40%

재생조건		 스폿 지름 1.5㎛
(1.4 ∼ 1.6㎛)		 0.9㎛
(0.85 ∼ 0.95㎛)
개구수 0.35
(0.30 ∼ 0.40)		 0.60
(0.55 ∼ 0.65)
파장 635㎚
(620 ∼ 650㎚)
CD의 신호 판독면측의 기판 두께는 1.2(허용 범위 : 1.1 ∼ 1.3)㎜이고, 최단 피트 길이 0.90(허용 범위 : 0.80 ∼ 1.0)㎛이며, 트랙 피치는 1.6(허용 범위 : 1.5 ∼ 1.7)㎛이고, 반사율은 70% 이상이다. 한편, 2층 DVD의 신호 판독면측의 기판 두께는 0.6(허용 범위 : 0.55 ∼ 0.65)㎜이고, 최단 피트 길이는 0.40(허용 범위 : 0.30 ∼ 0.50)㎛이며, 트랙 피치는 0.74(허용 범위 : 0.73 ∼ 0.75)㎛이며, 반사율은 20 ∼ 40%이다.
또한, 재생 조건에서 레이저 빔의 파장은 635(허용 범위 : 620 ∼ 650)㎚이고, CD에서의 레이저 빔의 스폿 지름은 1.5(허용 범위 : 1.4 ∼ 1.6)㎛이며, 대물 렌즈의 실효 개구수는 0.35(허용 범위 : 0.30 ∼ 0.40)이고, 2층 DVD에서의 레이저 빔의 스폿 지름은 0.9(허용 범위 : 0.85 ∼ 0.95)㎛이며, 대물 렌즈의 실효 개구수는 0.60(허용 범위 : 0.55 ∼ 0.65)이다.
도 4 및 도 5는 CD 및 2층 DVD의 호환 재생이 가능한 광 픽업의 구성을 나타낸다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 광 픽업(60)은 파장 635㎚의 레이저 빔을 발생하는 반도체 레이저(31)와, 레이저 빔의 편광면을 회전하는 편광면 회전 소자(32)와, 회절 격자(35)와, 하프 미러(36)와, 콜리메이터 렌즈(37)와, 레이저 빔을 선택적으로 차광하는 편광 선택 소자(38)와, 대물 렌즈(42)와, 광 검출기(43)를 구비한다. 반도체 레이저(31)로부터의 레이저 빔은 편광면 회전 소자(32) 및 회절 격자(35)를 통해 하프 미러(36)에 도달하고, 하프 미러(36)에서 반정도 반사되며, 콜리메이터 렌즈(37)로서 평행광으로 되어 편광 선택 소자(38)를 투과하고, 대물 렌즈(42)로서 집광되어 광 디스크의 기판을 통해 신호 기록면(5)으로 조사된다. 신호 기록면(5)에서 반사된 레이저 빔은, 대물 렌즈(42)와, 편광 선택 소자(38) 및 콜리메이터 렌즈(37)를 통해 하프 미러(36)로 복귀하고, 하프 미러(36)에서 반정도 투과하여 광 검출기(43)에서 집광되어 검출된다.
광 검출기(43)는 4개의 수광면 a ∼ d로 분할되어, a+b+c+d가 재생 신호로서 출력되고, (a+c)-(b+d)가 포커스 에러 신호로서 출력된다.
대물 렌즈(42)는 기판 두께 0.6㎜의 광 디스크의 신호 기록면에 집광할 수 있도록 설계되며, 개구수는 0.6(허용 범위 : 0.55 ∼ 0.65)이다. 편광면 회전 소자(32)는 TN형 액정(34)을 2매의 투명 전극 부착 유리(33 및 33)에 끼운 구조로 하고 있고, 투명 전극에 전압을 인가하면 TN형 액정(34)에 전압이 인가되며, 레이저 빔은 그 편광면을 회전시키지 않고 TN형 액정(34)을 투과한다. 투명 전극에 전압을 인가하지 않을 경우는 레이저 빔은 그 편광면을 90° 회전시켜 TN형 액정(34)을 투과한다.
또한, 편광 선택 소자(38)는 레이저 빔의 외주부에 상당하는 부분에 설치된 편광 필터(40)를 2매의 유리(39 및 39)로 끼운 구조를 하고 있고, 레이저 빔의 중앙부에는 편광 특성이 나타나지 않는 필터(41)가 설치되어 있다. 편광 필터(40)는 소정 편광 방향의 레이저 빔만을 투과시키는 특성을 갖고 있고, 도 4에서는 지면에 평행한 방향으로 편광하는 레이저 빔만을 투과시킨다. 따라서, 편광 선택 소자(38)는 도 6에 도시되는 바와 같은 특성을 갖는다. 즉, 편광 선택 소자(38)의 외주부(38a)는 편광 필터(40)에 따라서 도면 위 수평인 방향으로 편광하는 레이저 빔만을 투과시키고, 내부 주변부(38b)는 레이저 빔의 편광 방향에 상관 없이 레이저 빔을 투과시킨다. 편광 필터(40)는 수평인 방향으로 편광하는 레이저 빔을 투과시키지만 그 투과율은 70 ∼ 90% 정도이다. 그 때문에, 내부 주변부(38b)에 아무런 필터를 설치하지 않으면 레이저 빔의 내부 주변부와 외주부에서 투과율이 달라, 재생 특성을 저하시키는 요인으로 된다. 따라서, 필터(41)를 편광 선택 소자(38)의 내부 주변부에 설치할 필요가 있다.
신호 판독면측의 기판 두께가 0.6㎜의 2층 DVD의 재생 동작에 대해 설명한다. 2층 DVD가 재생될 경우에는, 편광면 회전 소자(32)에 액정 구동 회로(44)로부터 전압이 인가된다. 그 결과, 반도체 레이저(31)로부터의 지면에 평행한 방향으로 편광하는 파장 635㎚의 레이저 빔은 편광면 회전 소자(32)에 의해 편광면을 회전시키지 않고 그대로 투과하고, 회절 격자(35)를 통해 하프 미러(36)에 입사한다. 그 입사된 레이저 빔은 하프 미러(36)로 반정도 반사되고, 콜리메이터 렌즈(37)에서 평행광으로 되어, 편광 선택 소자(38)에 의해 외주부를 차광시키는 일 없이 전면적으로 투과하고, 대물 렌즈(42)에서 집광되며, 2층 DVD(1)의 기판(2)을 통해 신호 기록면(5)으로 조사된다. 신호 기록면(5)에 조사되는 레이저 빔의 스폿 지름은 0.9(허용 범위 : 0.80 ∼ 1.0)㎛이다. 그 후의 동작은 도 3의 설명과 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다.
다음에, 신호 판독측의 기판 두께가 1.2㎜의 CD의 재생 동작에 대해서 설명한다. CD가 재생될 경우에는 편광면 회전 소자(32)에 전압은 인가되지 않는다. 그 결과, 반도체 레이저(31)로부터의 지면에 평행한 방향으로 편광하는 파장 635㎚의 레이저 빔은 편광면 회전 소자(32)에 의해 그 편광면을 90° 회전시켜 투과하고, 회절 격자를 통해 하프 미러(36)에 입사한다. 그 입사된 레이저 빔은 하프 미러(36)에서 반정도 반사되고, 콜리메이터 렌즈(37)로서 평행광으로 되며, 편광 선택 소자(38)에 의해 외주부만이 차광되고, 대물 렌즈(42)로 집광되며, CD(20)의 기판(21)을 통해 신호 기록면(24)에 조사된다. 편광 선택 소자(38)의 내부 주변부(38b)의 직경은 개구수 0.6(허용 범위 : 0.55 ∼ 0.65), 유효 광속 직경 4㎜의 대물 렌즈일 경우, 실효 개구수가 0.35(허용 범위 : 0.30 ∼ 0.40)가 되도록 2.3(허용 오차 ±0.2)㎜로 한다. 또한, 유효 광속 직경이 4㎜ 이외일 경우, 이에 비례하여 실효 개구수가 0.35로 되도록 내부 주변부(38b)의 직경을 결정한다. 또한, 신호 기록면(24)에 조사되는 레이저 빔의 스폿 지름은 1.5(허용 범위 : 1.4 ∼ 1.6)㎛이다. 그 후의 동작은 도 3의 설명과 마찬가지이므로, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 7을 참조하여, 기판 두께가 다른 광 디스크의 호환 재생이 가능한 광 디스크 장치에 대해 설명한다. 광 픽업(60)중 대물 렌즈(42)는 액튜에이트(47)에 의해 재생하고자 하는 신호가 피트열로서 형성되어 있는 트랙에 레이저 빔을 집광하도록 제어되고 있고, 레이저 빔은 대물 렌즈(42)에 의해 집광되며, 광 디스크의 기판(2)을 통해 신호 기록면(5)으로 조사된다. 신호 기록면(5)에서 반사된 레이저 빔은 광 검출기(43)에서 검지되고, 재생 신호로서 검출된다. 광 검출기(43)에서 검출된 재생 신호는 헤드 앰프(45)로 보내지고, 소정의 증폭이 행해진 후, 판별 회로(48), RF 복조 회로(53) 및 서보 회로(46)로 보내진다. 서보 회로(46)는 보내져 온 트랙킹 에러 신호에 기초하여 엑츄에이터(47)를 제어한다. 또한, 판독 회로(48)는 보내져 온 신호에 기초하여 재생 장치에 장착된 광 디스크의 종류를 식별하고, 식별 결과를 지령 회로(49)로 보낸다. 지령 회로(49)는 식별한 광 디스크에 적합하도록 대물 렌즈(42)의 개구수를 전환하기 위해 보내져 온 식별 결과에 기초하여 NA 전환 회로(50)에 지령을 낸다. 또한, 지령 회로(49)는 식별한 광 디스크의 재생에 적합한 복조 회로로 전환하기 위해서, 보내져 온 식별 결과에 기초하여 특성 전환 회로(51)에도 지령을 낸다. NA 전환 회로(50)는 액정 구동 회로(44)를 통해 대물 렌즈(42)의 실효 개구수를 전환하고, 특성 정환 회로(51)는 RF 복조 회로(53)를 전환한다.
도 8은 도 7에 도시된 서보 회로(46) 중의 포커스 점프 회로(46A)를 중심으로 하는 본 제1 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 8을 참조하여, 포커스 점프 회로(46A)는 헤드 앰프(45)로부터의 출력 신호를 AD 변환하는 A/D 변환부(54)와, A/D 변환부(54)로부터의 출력 신호를 소정의 프로그램에 따라 처리하는 디지탈 시그널 프로세서(DSP ; 55)와, DSP(55)를 동작시키기 위한 프로그램 등이 저장된 리드 온리 메모리(ROM ; 56)와, DSP(55)에서 작성되고, 또 이용되는 룩업 테이블 등을 저장하기 위한 랜덤 액세스 메모리(RAM ; 57)와, DSP(55)로부터의 출력 신호를 DA 변환하는 D/A 변환부(58)와, D/A 변환부(58)로부터의 출력 신호에 응답하여 광 픽업(60) 내의 엑츄에이터(47)를 구동하는 드라이버(59)를 구비한다.
엑츄에이터(47)는 도 9에 도시된 바와 같이, 대물 렌즈(42)를 유지하는 렌즈 홀더(701)와, 렌즈 홀더(701) 주위에 감긴 포커스 코일(702)과, 포커스 코일(702)의 Y방향의 양 단면에 부착된 트랙킹 코일(703a, 703b)과, 렌즈 홀더(701)의 X방향의 양 단면에 부착된 4개의 판 스프링(704)과, 판 스프링(704)을 지지하는 고정대(705)와, 렌즈 홀더(701)의 2개의 오목부(706)에 각각 삽입되는 요크(707)와, 포커스 코일(702) 및 트랙킹 코일(703a, 703b)에 대해 수직인 자계를 제공하는 영구 자석(708)과, 영구 자석(708)을 지지하는 요크(709)와, 요크(707, 709)를 지지하는 요크 베이스(710)를 포함한다.
도 8에 도시된 드라이버(59)는 포커스 에러 신호에 응답하여 포커스 구동 전압을 생성하고, 그 생성된 포커스 구동 전압은 포커스 코일(702)에 인가된다. 이로써, 레이저 빔이 2층 광 디스크(1)의 제1 기록층(5) 또는 제2 기록층(9) 상에 집점하도록 렌즈 홀더(701)가 Z(광축) 방향으로 이동한다. 드라이버(59)는 또한 트랙킹 에러 신호 TE에 응답하여 트랙킹 구동 전압을 생성하고, 그 생성된 트랙킹 구동 전압은 트랙킹 코일(703a, 703b)로 인가된다. 이로써, 레이저 빔이 항상 광 디스크(1)의 트랙에 조사되도록 렌즈 홀더(701)가 X(트랙킹) 방향으로 이동한다.
드라이버(59)는 도 10에 도시되는 바와 같이, 저항기(61)와, 캐패시터(63), 스위치(65), 앰프(62)를 포함한다. 포커싱 서보 제어를 행할 경우, 스위치(65)는 단자(66)측에 있고, 포커스 에러 신호 FE가 직접 앰프(62)의 비반전 입력 단자로 제공된다. 따라서, 앰프(62)는 포커스 에러 신호 FE에 응답하여 포커스 구동 전압을 포커스 코일(702)로 공급하고, 엑츄에이터(47)에 의해 대물 렌즈(42)가 Z방향으로 이동한다. 한편, 포커스 점프를 행할 경우는, 스위치(65)는 단자(67)측에 있고, 저항(61) 및 캐패시터(63)의 접속 노드의 전압이 앰프(62)의 비반전 입력 단자로 제공된다. 이와 동시에, 포커스 점프를 행하도록 지시하는 포커스 점프 지시 신호 JP가 앰프(62)의 반전 입력 단자로 제공된다.
도 8에 도시된 ROM(56)에는, 도 11에 도시된 바와 같은 포커스 점프 루틴 프로그램이 저장되어 있다.
다음에, 본 제1 실시 형태에 따른 포커스 점프 동작을 도 11 및 도 12A ∼ 12C를 참조하여 설명한다.
광 디스크가 재생 장치에 장착되면, 포커스 서보 및 트랙킹 서보가 행해진 후, 광 디스크는 소정의 회전 속도로 회전하고, 광 디스크로부터 신호가 재생된다. 광 디스크가 소정의 회전 속도로 회전하는 것은 포커스 서보 및 트랙킹 서보가 행해진 후가 아니어도 좋고, 포커스 서보가 행해진 후에 광 디스크의 회전을 개시해도 좋다. 2층 DVD의 재생에서는 신호 기록면(5, 9) 중 어느 하나, 예를 들면 신호 기록면(5)에 레이저 빔이 집점되어 신호가 재생된다. 신호 기록면(5)으로부터의 신호 재생 중에 신호 기록면(9)으로부터 신호를 재생하고자 할 경우, 신호 기록면(5)으로부터 신호 기록면(9)으로 포커스 점프를 행하고, 다시 레이저 빔이 신호 기록면(9)에서 집점하도록 포커스 서보를 행할 필요가 있다. 포커스 점프는 도 7에 도시된 서보 회로(46)중의 포커스 점프 회로(46A)에 의해 엑츄에이터(47)를 제어함으로써 행해진다.
대물 렌즈(42)를 신호 기록면의 법선 방향으로 이동시키면, 도 12A에 도시되는 바와 같이 개략 S자형의 포커스 에러 신호 FE가 발생한다. 도 12A 중의 P1 및 P2가 각각 신호 기록면(5, 9)의 접점 위치이다. 신호 기록면(5)으로부터는 S1과 같은 포커스 에러 신호가 얻어진다. 신호 기록면(9)으로부터는 S2와 같은 포커스 에러 신호가 얻어진다. 신호 기록면(5)의 재생중 대물 렌즈(42)는 집점점 P1에 위치한다. 신호 기록면(5)으로부터 신호 기록면(9)으로 포커스 점프를 행할 경우, 도 12B에 도시되는 바와 같은 가속 펄스가 엑츄에이터(47)로 인가된다. 대물 렌즈(42)가 포인트 P3의 위치에 도도달하면, S2와 같은 포커스 에러 신호 FE가 얻어진다.
종래는, 대물 렌즈(42)가 포인트 P3로 도달했을 때 대물 렌즈(42)를 감속하고, 신호 기록면(9)의 집점점 P2에서 정지하도록 대물 렌즈(42)를 제어하고 있었다. 그러나, 도 12A에 도시된 천이 기간 Ttran에는 도 1에 도시된 바와 같은 노이즈가 포함되어 있다. 따라서, 집점점이 신호 기록면 5으로부터 신호 기록면 9로 이동하도록 대물 렌즈(42)를 가속해도 감속하는 시기는 명확하지 않다. 그 때문에, 대물 렌즈(42)를 집점점 P2에서 정지시키는 것은 곤란하다.
그래서, 본 제1 실시 형태에서는 대물 렌즈(42)가 포커스 에러 신호 FE의 포인트 P2 및 P3 사이에 위치할 때 도 12B에 도시되는 바와 같은 가속 펄스가 인가된다(S1). 이로써, 대물 렌즈(42)는 집점점 P1으로부터 집점점 P2로 향하여 이동하기 시작하지만, 그 사이 포커스 에러 신호 FE는 DSP(55)로 취입된다(S2). DSP(55)에서는 그 취입된 포커스 에러 신호 FE가 미리 정해진 임계치 Vcomp와 비교된다(S3). 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp 보다도 커지면, 도 12C에 도시되는 바와 같은 감속 펄스가 인가된다(S4). 여기서, 임계치 Vcomp는 포커스 에러 신호 FE의 제로 레벨과 피크 레벨 사이에 설정된다. 따라서, 대물 렌즈(42)는 신호 기록면(9)으로부터의 포커스 에러 신호 FE가 관측되기 시작하는 포인트 P3와 집점점 P2 사이에 감속된다. 대물 렌즈(42)가 집점점 P2에 도달한 후, 포커스 서보가 재개된다.
여기서는, 포커스 에러 신호 FE가 포인트 P3로부터 피크에 도달하기까지 사이에서 감속 펄스의 인가가 개시되어 있지만, 피크로부터 포인트 P2까지의 사이에서 감속 펄스의 인가가 개시되어도 좋다. 어느 위치에서 감속 펄스를 인가할지에 따라 포커스 코일(702)에 공급하는 전류량이 다르다. 즉, 집점점 P2에 가까운 위치에서 감속 펄스의 인가를 개시할 경우에는 보다 대량의 전류를 제공할 필요가 있다.
상기에서는 신호 기록면 5로부터 신호 기록면 9로 포커스 점프를 행할 경우를 설명했지만, 반대로 신호 기록면 9로부터 신호 기록면 5로 포커스 점프를 행하는 경우도 이와 마찬가지이다.
가속 펄스의 인가 시기를 명확하게 제어하기 위해, 포커스 에러 신호 FE의 피크치의 차에 대해서 임계치를 설정하고, 이 임계치에 기초해서 감속 펄스를 인가해도 좋다. 여기서는, 임계치 Vcomp 및 -Vcomp는 포커스 에러 신호 FE의 피크치의 차에 대해 0 ∼ 100%의 범위 내로 설정한다. 신호 기록면 5로부터 신호 기록면 9로 포커스 점프를 행할 경우는 임계치 Vcomp를 이용하고, 포커스 에러 신호 FE의 레벨이 포인트 P3로부터 화살표(14)의 방향으로 이동하며, 임계치 Vcomp를 넘었을 때 감속 펄스를 인가한다. 한편, 신호 기록면 9로부터 신호 기록면 5로 포커스 점프를 행할 경우는 임계치 -Vcomp를 이용한다. 이 경우는, 대물 렌즈(42)가 집점점 P2에 위치할 때 포커스 점프를 행하고, 이로써 대물 렌즈(42)는 신호 기록면(5)으로부터 얻어지는 S1의 포커스 에러 신호의 포인트 P4로 이동한다. 그 후, 포커스 에러 신호 FE의 레벨은 화살표(15)의 방향으로 이동하므로, 임계치 -Vcomp를 넘었을 때 감속 펄스를 인가한다. 또, 임계치 Vcomp 및 -Vcomp는 포커스 에러 신호의 피크치의 차를 측정하고 나서 설정된다.
또한, 감속 펄스의 전압은 포커스 점프를 개시하고 나서 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp에 도달하기까지의 시간에 의해 결정해도 좋다. 예를 들면, 대물 렌즈(42)가 집점점 P1으로부터 집점점 P2로 향해 이동할 경우, 포커스 점프를 개시하고 나서 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp에 최초로 도달하기까지의 시간과, 2회째에 도달하기까지의 시간을 미리 측정해 두고, 이 측정한 시간에 따라 감속 펄스의 전압을 결정한다.
도 13 및 도 14A ∼ 도 14C를 참조하여, 대물 렌즈(42)가 집점점 P1에 위치할 때 가속 펄스가 인가되면, 대물 렌즈(42)는 집점점 P2로 향해 이동한다. 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp에 도도달하면, 시간 t1에 따라 전압 Vbrk1의 감속 펄스가 인가된다. 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp를 넘어, 다시 임계치 Vcomp에 도도달하면, 시간 t2에 따른 전압 Vbrk2의 감속 펄스가 인가된다. 2회째의 전압 Vbrk2는 1회째의 전압 Vbrk1보다도 작게 설정된다. 이들의 전압 Vbrk1, Vbrk2의 범위는 1 ∼ 2V이다. 이러한 방식은 신호 기록면 9로부터 신호 기록면 5로 포커스 점프를 행할 경우도 마찬가지로 이용할 수 있다.
상기에서는 가속 펄스가 인가되고 나서 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp에 도달하기까지의 시간 t1 또는 t2에 따라 감속 펄스의 전압 Vbrk1 또는 Vbrk2가 결정되었지만, 시간 t1 또는 t2에 따라 감속 펄스의 인가 시간이 결정되어도 좋다.
도 15 및 도 16A ∼ 도 16C를 참조하여, 대물 렌즈(42)가 집점점 P1에 위치할 때 가속 펄스가 인가되면, 대물 렌즈(42)는 집점점 P2로 향하여 이동한다. 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp를 넘으면, 시간 t1에 따른 시간 Tbrk1 사이만 감속 펄스가 인가된다. 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp를 넘고, 다시 임계치 Vcomp에 도도달하면, 시간 t2에 따른 시간 Tbrk2 사이만 감속 펄스가 인가된다. 2회째의 감속 펄스의 인가 시간 Tbrk2는 1회째의 인가 시간 Tbrk1보다도 짧게 설정된다. 이들 인가 시간 Tbrk1, Tbrk2는 1밀리초의 오더이다. 이러한 방식은, 신호 기록면 9로부터 신호 기록면 5로 포커스 점프를 행할 경우도 마찬가지로 이용할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 임계치를 설정하고 감속 펄스를 인가하면, 어느 신호 기록면으로부터 포커스 점프를 행하였는지를 판별할 수 있다. 즉, 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp를 넘었을 때 감속 펄스가 인가되면, 신호 기록면 5로부터 신호 기록면 9로의 포커스 점프이고, 포커스 에러 신호 FE가 임계치 -Vcomp를 넘었을 때 감속 펄스가 인가되면, 신호 기록면 9로부터 신호 기록면 5로의 포커스 점프인 것이 판별될 수 있다.
상기에서는 2개의 신호 기록면을 갖는 2층 DVD의 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 3개 이상의 신호 기록면을 갖는 DVD에도 적용할 수 있다.
이상 제1 실시 형태에 따르면, CD 및 2층 DVD의 호환 재생이 가능한 광 디스크 재생 장치에 있어서, 포커스 에러 신호가 미리 정해진 임계치에 도달했을 때 가속 펄스가 인가되기 때문에, 정확한 포커스 점프를 행할 수 있다.
또, 상기 제1 실시 형태에서는 포커스 에러 신호 FE가 소정의 임계치 Vcomp에 도달했을 때 감속 펄스를 인가하고 있지만, 이 대신에 가속 펄스를 인가하고 나서 포커스 에러 신호 FE가 소정의 임계치 Vcomp에 도달하기까지의 시간 t1 또는 t2를 미리 측정해 두고, 포커스 점프를 행할 경우는, 가속 펄스를 인가하고 나서 그 측정한 시간 t1 또는 t2 경과 후에 감속 펄스를 인가해도 좋다.
또한, 상기 프로그램을 대신하여, 도 17의 플로우차트에 도시된 프로그램이 ROM(56)에 저장되어 있어도 된다.
이 경우, 도 17 및 도 18A ∼ 18D를 참조하여, 집점점 P1로부터 집점점 P2로 포커스 점프를 행하면, 우선 게인(1)의 가속 펄스가 엑츄에이터(47)로 인가되고, 이로써 대물 렌즈(42)는 급격히 가속된다. 이어서 포커스 에러 신호 FE가 제로 크로스점(포인트 P4)에 도달했을 때 가속 펄스의 인가가 종료된다.
이어서 포커스 에러 신호 FE가 급격히 증가하기 시작하는 포인트 P3에서 게인 1.5의 감속 펄스가 인가되고, 이로써 대물 렌즈(42)는 급격히 감속된다. 이어서 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp에 도달하면(포인트 P5), 감속 펄스의 게인이 1.25로 저하된다. 이어서 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp에 도달하면 (포인트 P6), 감속 펄스의 게인은 또한 0.75로 저하된다. 이어서 포커스 에러 신호 FE가 다시 임계치 Vcomp에 도달하면 (포인트 P7), 감속 펄스의 게인은 또한 0.5로 저하된다. 마지막으로 포커스 에러 신호 FE가 제로 크로스점(포인트 P2)에 도달하면 감속 펄스의 인가가 종료된다.
각 포인트에 대응하는 게인 및 임계치 Vcomp는 도 8에 도시된 RAM(57)에 저장되어 있다.
이상과 같이, 최초로 가속 펄스보다도 큰 전압의 감속 펄스가 인가되고, 그 후 감속 펄스의 전압이 단계적으로 작아지게 되기 때문에, 대물 렌즈(42)는 급격히 감속된 후, 서서히 집점점에 근접한다. 그 결과, 포커스 점프의 시간이 단축됨과 동시에, 대물 렌즈(42)가 집점점에 확실하게 수속된다.
또한, 상기 프로그램을 대신하여, 도 19의 플로우차트에 도시된 바와 같은 프로그램이 도 8에 도시된 ROM(56)에 저장되어 있어도 된다. 여기서는 도 20A ∼ 도 20C에 도시된 바와 같이, 포커스 에러 신호 FE의 변화량이 최대에 도달한 후에 인가되는 감속 펄스의 전압 Vbrk2가 미분 포커스 에러 신호 DFE의 최대값 DFEmax에 따라 결정된다. 2회째의 감속 펄스의 전압 Vbrk2와 미분 포커스 에러 신호 DFE의 최대값 DFEmax와의 관계는 도 21에 도시된다. 이러한 관계는 룩업 테이블로서 도 8에 도시된 RAM(57)에 저장되어 있다.
도 19 및 도 20A ∼ 도 20C를 참조하여, 제N층으로부터 제(N+1)층으로 포커스 점프를 행할 경우, 먼저 전압 Vacc의 가속 펄스가 인가된다. 이로써 대물 렌즈(42)의 집점점이 제N층으로부터 떨어져 제(N+1)층을 향해 이동하기 시작하기 때문에, 최초 포커스 에러 신호 FE는 마이너스측에 나타난다. 집점점이 제(N+1)층에 근접하면, 제(N+1)층의 포커스 에러 신호 FE가 플러스측에 나타난다.
포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp를 넘으면, 가속 펄스를 대신하여 감속 펄스가 인가된다. 여기서는, 임계치 Vcomp는 제로 레벨로부터 약간 플러스측에 설정하면 된다. 최초로 인가되는 감속 펄스의 전압 Vbrk1은 미리 정해져 있다. 포커스 에러 신호 FE는 DSP(55)에서 미분되어, 미분 포커스 에러 신호 DFE가 산출된다.
미분 포커스 에러 신호 DFE가 최대값 DFEmax에 도달하면, 그 최대값 DFEmax에 대응하는 전압 Vbrk2가 RAM(57) 중의 룩업 테이블로부터 판독된다. 룩업 테이블은 RAM(57)이 아니라 ROM(56)에 저장되어 있어도 좋다. 최대값 DFEmax는 포커스 에러 신호 FE의 상승 속도가 최대일 때의 것이므로, 대물 렌즈(42)의 이동 속도가 클 경우에는 최대값 DFEmax는 크게 되고, 대물 렌즈(42)의 이동 속도가 작을 경우에는 최대값 DFEmax는 작게 된다. 최대값 DFEmax가 클 경우는 전압 Vbrk2는 크고, 최대값 DFEmax가 작을 경우에는 작게 설정된다. 즉, 집점점이 제(N+1)층에 근접했을 때, 대물 렌즈(42)의 이동 속도가 클 경우는 감속 펄스의 전압 Vbrk2는 크고, 대물 렌즈(42)의 이동 속도가 작을 경우는 감속 펄스의 전압 Vbrk2는 작게 설정된다.
이와 같이 미분 포커스 에러 신호 DFE의 최대값 DFEmax에 대응하는 감속 펄스의 전압 Vbrk2가 룩업 테이블로부터 판독되면, 이 전압 Vbrk2의 감속 펄스가 인가된다.
이어서 타이머가 0에 리셋되고, 타이머의 값 t가 미리 정해진 시간 Tbrk를 경과하면, 전압 Vbrk2의 감속 펄스의 인가는 종료된다. 그리고, 포커스 서보 제어가 시작되고, 집점점이 제(N+1)층에 집속하도록 대물 렌즈(42)가 제어된다. 여기서, 시간 Tbrk는 미분 포커스 에러 신호 DFE가 최대로 되고 나서 집점점이 제(N+1)층에 달하기 까지의 시간을 미리 측정함으로써 결정된다.
또, 여기서는 전압 Vbrk2의 감속 펄스의 인가를 종료하고 또 포커스 서보로 전환하는 시기는 타이머에 따라 계측되어 있지만, 예를 들면 포커스 에러 신호 FE가 임계치 Vcomp보다도 작아질 때 감속 펄스의 인가를 종료하여 포커스 서보로 전환하도록 해도 좋다.
이상과 같이 실시 형태 1에 따르면, 대물 렌즈(42)의 이동 속도가 클 경우에 감속 펄스의 전압이 크게 설정되고, 대물 렌즈(42)의 이동 속도가 작을 경우에 감속 펄스의 전압이 작게 설정되기 때문에, 대물 렌즈(42)의 집점점을 정확하고 또 신속하게 제(N+1)층에 집속시킬 수 있다.
[제2 실시 형태]
종래의 광 디스크 장치에서는, 목적으로 하는 목적지의 어드레스와 목적으로 하는 층 정보를 제공했을 경우, 우선 현재의 층으로부터 목적으로 하는 층에 포커스 점프한 후, 픽업 이송 기구에 의해 원하는 어드레스를 씨크하도록 제어를 행하고 있다.
그런데, DVD는 고밀도 기록이 가능하기 때문에, 장래적으로 컴퓨터의 메모리로서 사용될 가능성이 높아, 원하는 어드레스로의 액세스를 될 수 있는 한 빠르게 해야 할 필요가 있다. 그러나, 종래 방법으로는, 포커스 점프한 후, 원하는 어드레스를 씨크하 도록 제어하고 있기 때문에, 액세스를 위한 시간이 길어지는 문제점이 있다.
그러므로, 본 발명의 제2 실시 형태의 주된 목적은, 포커스 점프와 목적 어드레스로의 씨크를 동시에 행하여 액세스 시간을 단축할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
도 22는 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내는 블럭도이다. 도 22에서, 한쪽면 판독의 2층 DVD1은 스핀들 모터(16)에 의해 회전 구동되고, 픽업(60)에 의해 디스크(1)에 기록되어 있는 정보가 판독된다. 픽업(60)으로부터는 포커스 에러 신호 FE 등의 신호가 출력되어 헤드 앰프(45)로 증폭되고, A/D 변환기(54)로 제공되어 아날로그 신호가 디지탈 신호로 변환된다. 이 디지탈 신호는 DSP(디지탈 시그널 프로세서 : 55)로 제공된다.
DSP(55)에는 ROM(56)과 RAM(57)이 접속되어 있다. ROM(56)은 DSP(55)를 제어하기 위한 프로그램을 기억하고, RAM(57)은 디스크(1)로부터 얻어진 정보를 기억한다. DSP(55)는 ROM(56)에 기억되어 있는 프로그램을 실행하고, RAM(57)에 기억된 정보에 기초하여, 가속 신호 또는 감속 신호에 의해 픽업(60)을 포커스 서보하기 위한 제어를 행함과 동시에, 픽업(60)을 씨크시키기 위한 제어를 행한다. DSP(55)는 포커스 점프의 제어를 위한 디지탈 신호를 D/A 변환기(58)로 출력하고, D/A 변환기(58)는 그 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 드라이버(59)로 제공한다. 드라이버(59)는 가속 신호와 감속 신호에 따라 픽업(60)을 제어한다.
또한, DSP(55)는 픽업(60)을 씨크시키기 위해, PWM(Pu1se Wide Modulation) 신호를 출력하고, 적분기(11)로 제공한다. 적분기(11)는 PWM 신호를 적분하여 쓰레드 구동 신호로서 드라이버(12)에 제공하고, 드라이버(12)는 그 쓰레드 구동 신호에 의해 이송 기구(13)를 구동하여, 픽업(60)을 씨크시킨다.
도 23은 본 발명의 제2 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 24, 도 25A 및 도 25B는 본 발명의 제2 실시 형태에서 포커스 점프와 목적 어드레스를 씨크하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이어서, 도 22 ∼ 도 25A 및 도 25B를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태의 구체적인 동작에 관해 설명한다. DSP(55)는 외부로부터 디스크(1)의 목적지 어드레스와 목적으로 하는 층 정보가 제공되면, 픽업(60)이 어드레스하고 있는 위치와 층 정보를 얻어, 현재지에서 목적지까지의 이동량을 계산한다. 예를 들면, 도 24에 도시된 바와 같이, 픽업(60)이 반투명형 기록층(2)의 a2점을 포커스하고 있어, 외부로부터의 지령에 따라 반사형 기록층(1)의 a1점에 포커스하기 위한 지령이 주어지면, a2점으로부터 a1점까지의 이동량을 계산하고, DSP(55)는 도 9에 도시된 트랙킹 코일(703a, 703b)로의 통전을 오프로 한 후, PWM 신호를 적분기(11)에 출력하고, 적분기(11)는 그 PWM 신호를 적분하여, 도 25B에 도시된 바와 같은 쓰레드 구동 신호를 출력한다. 드라이버(12)는 이 쓰레드 구동 신호에 의해 이송 기구(13)를 구동한다. 그로써, 픽업(60)은 이송 기구(13)에 의해 이동을 개시한다.
DSP는 PWM 신호의 출력과 동시에 D/A 변환기(58)로 포커스 에러 신호 FE를 출력한다. 이 포커스 에러 신호 FE는 D/A 변환기(58)에 의해 아날로그 신호로 변환되어, 드라이버(59)로 제공된다. 드라이버(59)는 그 아날로그 신호의 포커스 에러 신호 FE에 의해 픽업(60)을 포커스 점프 스타트시킨다. 이로써, 픽업(60)은 제1층째인 반투명형 기록층(2)으로부터 제2층째인 반사형 기록층(1)으로 이동하여, 포커스 점프를 종료한다.
이 때, DSP(55)는 픽업(60)이 반사형 기록층(1)의 a1점으로 도달했는지의 여부를 판별하고, 도달하고 있지 않으면 쓰레드 구동 신호의 출력을 계속한다. 그리고, 픽업(60)이 목적으로 하는 어드레스 근방에 도달하면, 이송 기구(13)에 의한 이동을 종료하고, 반사형 기록층(1)의 지정된 트랙으로 점프하며, 트랙킹을 온으로 하여 목적으로 하는 어드레스에 도달한다.
상술된 바와 같이, 본 제2 실시 형태에 따르면, 쓰레드 구동 신호에 의해 픽업(60)을 목적으로 하는 어드레스에서 씨크하면서, 포커스 에러 신호 FE에 기초하여, 픽업을 제1층으로부터 제2층으로 포커스 점프시키도록 했기 때문에, 액세스 시간을 단축할 수 있어, 컴퓨터의 메모리로서의 이용 가치를 높일 수 있다.
이상과 같이, 본 제2 실시 형태에 따르면, 목적으로 하는 어드레스와 층의 정보가 제공됨에 따라 현재의 어드레스 및 층의 정보로부터 이동량을 연산하고, 연산한 이동량만큼 정보 독출 수단을 이동하도록 구동 수단을 구동함과 동시에, 가속 신호를 생성하여 목적으로 하는 층의 신호 기록면에 집점시키도록 했기 때문에, 액세스 시간을 단축할 수가 있다.
[제3 실시 형태]
상기 2층 디스크에서 그 2층간의 거리는 실제상 디스크 전체에 걸쳐 균일하지 않아, 그것으로부터 이하와 같은 문제가 생긴다.
도 26은 실제로 제조되는 2층 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다. 또, 이 단면도는, 원판형의 2층 디스크에서, 중심으로부터 외주까지의 반경에 따른 구조를 도시하는 것이다. 도 26에 도시된 바와 같이, 제조 방법에 따라서는 내주에서의 자외선 경화 수지(중간층 : 3)의 두께는 40㎛인 데 대해 외주로 갈수록 그 두께를 늘려 외주에서는 60 ∼ 70㎛으로 되는 2층 디스크도 있다. 또한, 제조 방법에 따라서는, 디스크의 중간층(3)의 두께가 40 ∼ 70㎛ 사이에서 변동되는 것도 있다.
상기된 바와 같이 실제의 2층 디스크는 내주보다 외주에서의 층간 거리가 크기 때문에, 가속 펄스로부터 감속 펄스로의 상기 전환점이 원점(제1층 재생 시간)에서 멀어지기 때문에, 감속 펄스의 크기가 일정할 때, 감속 펄스의 인가 시간쪽이 가속 펄스의 인가 시간보다도 짧게 된다.
이들 펄스의 인가 전압과 인가 시간의 곱은, 픽업의 구동량에 대응하는 것이기 때문에, 감속 펄스의 인가 시간 쪽이 가속 펄스의 인가 시간보다 짧으면 , 픽업이 충분히 제지되지 않고 폭주할 우려가 있다.
본 발명의 제3 실시 형태은, 이러한 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 2개의 층 사이의 거리가 일정하지 않은 광 디스크의 재생에서, 적정한 포커스 점프를 실현하는 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 27은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 본 광 디스크 장치는, 장착된 한쪽면 판독 DVD1을 회전시키는 스핀들 모터(16)와, 2층 디스크(1)에 레이저 빔을 조사하여 그 반사광을 검출함으로써 2층 디스크(1)에 기록된 정보를 판독하고, 내장하는 엑츄에이터(47)에 의해 2층 디스크(1)까지의 수직 거리가 제어되는 픽업(PU ; 60)과, 픽업(60)으로부터 출력되는 포커스 에러 신호 FE 등의 신호를 증폭하는 헤드 앰프(45)와, 헤드 앰프(45)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D 변환기(54)와, 2층 디스크(1)에서 얻어진 정보를 기억하는 랜덤 액세스 메모리(RAM ; 57)와, A/D 변환기(54)로부터 출력된 디지탈 신호에 따른 정보를 RAM(57)에 기억시킴과 동시에, RAM(57)에 기억된 정보에 기초하여 픽업(60)의 위치를 지정하는 디지탈 신호를 생성하는 디지탈 시그널 프로세서(DSP ; 55)와, DSP(55)를 제어하기 위한 프로그램이 기억되는 판독 전용 메모리(ROM ; 56)와, DSP(55)로부터 출력되는 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기(58)와, D/A 변환기(58)로부터 출력되는 신호에 기초하여 가속 신호 및 감속 신호를 생성하고, 가속 신호를 엑츄에이터(47)로 공급함으로써 픽업(60)을 이동시킴과 동시에 감속 신호를 엑츄에이터(47)로 공급함으로써 픽업(60)의 이동을 제지시키는 드라이버(59)를 구비한다.
이어서, 이 제3 실시 형태에 의한 광 디스크 장치의 동작을 설명한다.
우선, 이 광 디스크 장치는, 장착된 2층 디스크에서 중심으로부터의 거리가 다른 복수의 점에서 정보가 기록된 2층간의 거리를 검출한다.
도 28 및 도 29A ∼ 도 29C는 2층간 거리의 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 28 및 도 29A ∼ 29C에 도시된 바와 같이, 픽업(60)은, 예를 들면 한 면 판독 2층 DVD1의 내주, 중간주, 외주로 차례로 이동되고, 각각의 점에서 포커스 에러 신호 FE를 검출한다. 여기서, 포커스 에러 신호 FE의 플러스의 피크 P3, P4사이의 거리(시간)는, 도 29A ∼ 도 29C에 도시된 바와 같이 2층간의 거리가 떨어진 외주만큼 크게 된다.
이하에, 도 30A의 플로우차트를 참조하여, 2층간 거리의 검출 동작을 구체적으로 설명한다.
우선, 스텝 S1에서 장착된 광 디스크의 종류를 판별한다.
다음에, 스텝 S2에서는 장착된 광 디스크가 2층식 디지탈 비디오 데스크(DVD-Dual)인지의 여부를 판단하여 2층 DVD이면 스텝 S3으로 진행한다.
스텝 S3에서는 2층 디스크(1)의 내주로 픽업(60)을 이동시켜, 스텝 S4에서 픽업(60)과 2층 디스크(1)의 거리를 바꾸면서 레이저 빔을 2층 디스크(1)로 조사하여 그 반사광을 측정하는 포커스 서치를 개시한다.
스텝 S5에서는, 스텝 S4에서의 측정에 의해 얻어진 포커스 에러 신호 FE에 기초하여 제1층과 제2층 사이의 거리가 DSP(55)로 산출된다.
스텝 S6에서는, DSP(55)로 산출된 거리를 측정 위치를 나타내는 어드레스 정보와 함께 RAM(57)에 기억(저장)시킨다.
스텝 S7에서 포커스 서치를 종료하고, 스텝 S8에서 장착된 2층 디스크(1)의 중간주에 픽업(60)을 이동시킨다.
스텝 S9에서는, 측정 위치를 바꾸면서 상기 스텝 S4로부터 스텝 S7의 동작을 반복하고, 스텝 S10에서, 장착된 2층 디스크(1)의 외주로 픽업(60)을 이동시킨다.
이하, 스텝 S11로부터 스텝 S14에서는, 재차 스텝 S4로부터 스텝 S7까지의 동작을 반복하고, 스텝 S15에서 외주에서의 2층간의 거리를 검출하는 루틴을 종료한다.
이러한 방식으로, DSP(55)와 그것을 제어하는 ROM(56)은 장착된 2층 디스크(1)의 중심으로부터의 거리가 다른 복수의 점에서, 2층간 거리를 검출한다.
또, 상기 설명은 2층 디스크(1)에서 그 내주, 중간주, 외주의 3점에서 2층간 거리를 검출할 경우에 대한 것이지만, 34점에 걸쳐 2층간 거리를 검출하여, RAM(57)에 기억할 경우의 구체적 정보의 일례를 이하의 표 2에 나타낸다.
라벨 반경(㎜) 트랙 번호 제1층과 제2 층간의 거리(㎛)
1 25 40245 30.0
2 26 82134 30.0
3 27 125665 30.0
4 28 170839 30.0
5 29 217656 30.0
6 30 266115 30.0
7 31 316217 31.3
8 32 367962 32.7
9 33 421349 34.0
10 34 476379 35.3
11 35 533052 36.7
12 36 591368 40.7
13 37 651326 44.7
14 38 712927 48.7
15 39 776170 52.7
16 40 841056 56.7
17 41 907585 58.0
18 42 975757 59.3
19 43 1045571 60.7
20 44 1117028 62.0
21 45 1190128 63.3
22 46 1264870 64.7
23 47 1341255 66.0
24 48 1419283 67.3
25 49 1498953 68.7
26 50 1580266 70.0
27 51 1663222 66.0
28 52 1747821 62.0
29 53 1834062 58.0
30 54 1921946 54.0
31 55 2011472 50.0
32 56 2102641 43.3
33 57 2195453 36.7
34 58 2289908 30.0
이 표 2에서, 반경은 장착된 2층 디스크(1)의 중심에서 2층간 거리의 측정점까지의 거리를 말한다.
다음에, 스크(1)의 제1층을 재생중에 제2층의 재생을 행하는 포커스 점프 동작의 제1예를 도 30B의 플로우차트를 참조하여 설명한다.
우선 스텝 S1에서 픽업(60)은, 현재 재생을 행하고 있는 층을 나타내는 층정보와, 지금 그 층의 어디를 재생하고 있는지를 나타내는 어드레스(트랙 번호) 정보를 2층 디스크(1)로부터 취득한다.
이어서 스텝 S2에서, DSP(55)는 상기 어드레스 정보에 기초하여 그 위치에서의 층간 거리를, 먼저 RAM(57)에 기억된 데이타로부터 비례 배분에 의해 계산하고, 원하는 층에 빔을 집점시키도록 픽업(60)을 이동시키기 위한 가속 펄스 및 그 이동을 제지하기 위한 감속 펄스의 각각의 게인을 계산한다.
스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 계산 결과에 기초하여 DSP(55)로부터 D/A 변환기(58)로 디지탈 신호가 출력되고, 드라이버(23)로부터 스텝 S2로 계산된 게인을 갖는 가속 펄스가 픽업(60)의 엑츄에이터(47)에 주어진다.
스텝 S4에서는, 픽업(60)의 이동에 따르는 포커스 에러 신호 FE의 변동이 측정되어 포커스 에러 신호 FE의 크기가 임계치를 넘는지의 여부를 판단한다.
여기서, 임계치를 넘을 경우에는 다음 스텝 S5로 진행한다.
스텝 S5에서는, 스텝 S2에서의 계산 결과에 기초하여 DSP(55)로부터 D/A 변환기(58)로 디지탈 신호가 출력되고, 드라이버(23)로부터 스텝 S2로 계산된 게인을 갖는 감속 펄스가 픽업(60)의 엑츄에이터(47)로 제공된다.
스텝 S6에서는, 픽업(60)에 의해 얻어지는 포커스 에러 신호 FE가 0레벨로 되는지의 여부를 판단한다. 여기서, 포커스 에러 신호 FE가 0레벨로 되는 점(제로 크로스점)이 검출되었을 경우에는 다음 스텝 S7로 진행하고, 픽업(60)의 이동에서의 감속이 종료한다.
도 31A ∼ 도 31C 및 도 32A ∼ 도 32C는, 각각 2층 디스크(1)의 내주 및 외주에서의 포커스 점프를 설명하기 위한 도면이다.
도 31A ∼ 도 31C에 도시된 바와 같이, 2층 디스크(1)의 내주에서는, 포커스 에러 신호 FE가, 포커스 에러 신호 FE의 극성이 다른 2개의 피크치의 차(P6-P5)의 20%의 크기로 설정된 임계치를 넘은 시점(혹은 위치)T1에서 엑츄에이터(47)로 공급되는 신호가 가속 펄스로부터 감속 펄스로 전환된다.
즉, 도 31A ∼ 도 31C에서 원점으로부터 T1까지는 가속 펄스가, T1로부터 T2까지는 감속 펄스가 엑츄에이터(47)로 공급된다. 여기서, 이 양 펄스의 진폭은 동일하고, 픽업(60)의 구동량에 대응하는 면적 A3과 면적 A4는 동일한 것으로 된다.
이에 대해, 도 32A ∼ 도 32C에 도시된 바와 같이, 2층 디스크(1)의 외주에서는, 정보의 기록된 2층간의 거리가 내주에 비해 크기 때문에, 포커스 에러 신호 FE의 피크 P5로부터 피크 P6까지의 시간(거리)는 크게 된다. 그리고, 포커스 에러 신호 FE가 임계치를 넘는 시점 T3도 도 31A ∼ 도 31C에 도시된 T1보다 시간이 늦는다.
따라서, 가속 펄스의 픽업(60)에 대한 구동량에 대응하는 면적 A5는, 도 5B에 도시된 경우와 가속 펄스의 진폭이 동일하기 때문에 면적 A3보다 크게 된다. 이 경우에 도 31A ∼ 도 31C에 도시된 내주의 경우와 마찬가지로, 포커스 에러 신호 FE가 임계치를 넘는 T3으로부터 제로 크로스점 T4까지, 가속 펄스와 동일한 진폭을 구비한 감속 펄스를 엑츄에이터(47)로 공급하는 것만으로는, 가속 펄스에 의한 구동량과 동일한 만큼의 제지 구동량이 감속 펄스에 의해 픽업(60)에 제공되지 않게 된다. 이것보다, 도 32C에 도시된 바와 같이 T3으로부터 T4 사이에 면적 A5와 동일한 크기의 면적 A6을 감속 펄스가 형성하도록 DSP(55)로 계산된 크기에 감속 펄스를 게인업시킨다. 이 결과, 가속 펄스에 의해 가속된 픽업(60)은, 감속 펄스에 의해 확실하게 감속되어 폭주하지 않고 적정하게 제지된다. 여기서, 감속 펄스의 크기를 바꾸는 것은 픽업(60)을 감속시키는 가속도를 바꾸는 것에 대응한다.
또, 가속 펄스의 크기를 바꿈으로써, 픽업(60)을 가속시키는 가속도를 바꾸는 것도 마찬가지로 생각된다.
다음에, 포커스 점프 동작의 제2예를 도 33의 플로우차트를 참조하여 설명한다.
스텝 S1에서, 픽업(60)이 현재 재생하는 위치를 나타내는 현재치 어드레스 정보와 층 정보를 취득하는 점은, 상기 포커스 점프 동작의 제1예와 마찬가지다.
이어서, 스텝 S2에서는 픽업(60)으로 취득된 어드레스 정보에 따라, DSP(55)에서 미리 RAM(57)에 기억된 2층간 거리 데이타에 기초하여 비례 배분에 따라 가속 감속 전환하여 포인트(이하, 단순히 「전환 포인트」라고도 함)를 계산한다. 여기서, 전환 포인트란, 엑츄에이터(47)로 공급하는 신호를 가속 펄스로부터 감속 펄스로 전환하는 시점(위치)을 말하는데, 구체적으로는 계산에 따라 구한 포커스 에러 신호 FE의 극성이 다른 2개의 피크의 중간점으로 된다.
스텝 S3에서는, 드라이버(23)로부터 엑츄에이터(47)로 가속 펄스가 가해진다.
스텝 S4에서는 픽업(60)의 이동 개시 후 전환 포인트에 도달했는지의 여부가 판단되고, 도달했을 경우에는 스텝 S5로 진행한다.
스텝 S5에서는, 가속 펄스의 엑츄에이터(47)로의 공급이 멈춤과 동시에 감속 펄스가 엑츄에이터(47)로 공급된다.
스텝 S6에서는, 포커스 에러 신호 FE의 크기가 설정된 임계치에 도달했는지의 여부가 검출되고, 임계치에 도달했을 경우에는 스텝 S7로 진행한다.
스텝 S7에서는, 포커스 에러 신호 FE의 크기가 재차 0으로 되었는지의 여부를 판단하는(제로 크로스점을 검출함). 제로 크로스점을 검출했을 경우에는, 스텝 S8에서 감속 펄스의 엑츄에이터(47)로의 공급을 종료시켜, 픽업(60)을 제지시킨다.
도 34A ∼ 도 34C 및 도 35A ∼ 도 35C는, 각각 2층 디스크(1)의 내주 및 외주에서의 상기 포커스 점프 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 34A ∼ 도 34C에 도시된 바와 같이, 포커스 에러 신호 FE가 극성이 다른 2개의 피크 P7, P8을 갖는 시점 T5, T7의 중간 시점에 T6에서으로 엑츄에이터(47)로 공급되는 신호가 가속 펄스로부터 감속 펄스로 전환되고, 도 34B 및 도 34C에 각각 나타나는 면적 A7과 면적 A8이 같게 된다. 또한, 외주에서도 도 35A ∼ 도 35C에 도시된 바와 같이 포커스 에러 신호 FE에서 극성이 다른 2개의 피크 P7, P8사이의 시간(거리) T9 ∼ T11이 도 34A ∼ 도 34C에 도시된 내주의 경우의 시간(거리) T5 ∼ T7에 비해 크게 되는 상위점을 제외하고는 마찬가지이다.
즉, 포커스 에러 신호 FE의 극성이 다른 2개의 피크 P7, P8의 중간점 T10에서 엑츄에이터(47)에서 드라이버(59)로부터 공급되는 신호가 가속 펄스로부터 감속 펄스로 전환되고, 도 35B 및 도 35C에 각각 도시되는 면적 A9와 면적 A10이 동일해진다.
또, 드라이버(59)로부터 엑츄에이터(47)로 공급되는 신호의 가속 펄스로부터 감속 펄스로의 전환은, 그들의 펄스의 크기를 적절하게 바꿈으로써, 포커스 에러 신호 FE의 극성이 다른 2개의 피크 P7, P8 사이의 임의의 시점에서 행해지는 것도 마찬가지로 생각할 수 있다.
또한, 상기 도 31A ∼ 도 31C, 도 32A ∼ 도 32C, 도 34A ∼ 도 34C, 도 35A ∼ 도 35C 및 그들의 설명에서의 가속 또는 감속 펄스의 극성은, 픽업(60)의 2층 디스크(1)에 대한 이동 방향을 따라 정해지는 것이다.
또한, 상기 설명에서의 2층 디스크(1)는, 보다 일반적으로 복수의 층에 정보가 기록된 다층 디스크라도 마찬가지로 설명할 수 있는 것은 물론이다. 이상과 같이 이 제3 실시 형태에 따르면, 복수의 층에 정보가 기록된 광 디스크에서, 층간 거리가 일정하지 않을 경우에도, 다른 층의 재생을 위한 촛점의 다시 맞추기(포커스 점프)를 적정하게 실현할 수가 있다. 또한, 정보 판독 수단의 이동에서의 폭주를 회피할 수가 있다. 또한, 대물 렌즈의 이동을 가변인 속도로 제지할 수가 있다.
[제4 실시 형태]
종래의 포커스 점프는 포커싱 서보 제어를 위한 엑츄에이터에 의해 대물 렌즈를 광축 방향으로 이동시킨다고 하는 기계적인 방법으로 행해졌기 때문에, 한쪽 기록층으로부터 다른쪽 기록층에 레이저 빔의 집점점을 이동시키는 데 장시간을 요하고, 또한 종래의 장치는 고장나기 쉽다.
또한, 2층 광 디스크에서의 2층간의 거리는 실제상 디스크 전체에 걸쳐 균일하지 않고, 반경 방향을 따라 변동을 갖고 있다. 그 때문에, 2층광 디스크 내의 어떤 위치에서도 정확히 포커스 점프를 행하는 것은 곤란하다.
본 발명의 제4 실시 형태는 상기된 바와 같은 문제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 신속한 포커스 점프가 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다. 또한, 또 하나의 목적은, 다층 광 디스크 내의 어떤 위치에서도 정확한 포커스 점프가 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
도 36은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 광 디스크 장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 36을 참조하여 2개의 기록층을 구비한 2층광 디스크(1)의 재생을 행하는 광 디스크 장치는, 2층 광 디스크(1)를 회전시키는 스핀들 모터(16)와, 2층광 디스크(1)에 레이저 빔을 조사하여 기록층에 기록된 정보를 판독하는 광 픽업(PU ; 70)과, 광 픽업(70)으로부터의 재생 신호 RF, 포스 에러 신호 FE, 및 트랙킹 에러 신호 TE를 증폭시키는 헤드 앰프(45)와, 헤드 앰프(45)로부터의 출력 신호를 AD 변환하는 A/D 변환기(54)와, A/D 변환기(54)로부터의 출력 신호를 소정의 프로그램에 따라 처리하는 디지탈 시그널 프로세서(DSP : 55)와, DSP(55)를 동작시키기 위한 프로그램 등이 저장된 리드 온리 메모리(ROM : 56)와, DSP(55)로 작성되고, 또 이용되는 테이블 등을 저장하기 위한 랜덤 액세스 메모리(RAM ; 57)와, DSP(55)로부터의 출력 신호를 DA 변환하는 D/A 변환부(58)와, D/A 변환부(58)로부터의 출력 신호에 응답하여 광 픽업(70) 내의 엑츄에이터(47)를 구동하는 드라이버(59)를 구비한다.
도 37은 도 36에 도시된 광 픽업(70)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 37을 참조하여, 광 픽업(70)은 레이저 빔을 생성하는 반도체 레이저(141)와, 반도체 레이저(141)로부터의 레이저 빔을 직각으로 반사시키는 하프 미러(142)와, 하프 미러(142)로부터의 레이저 빔을 평행 또는 거의 평행하게 하는 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)와, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)로부터의 레이저 빔을 Z(대물 렌즈(145)의 광축)방향으로 반사시키는 상부로 비추는 미러(144)와, 2층광 디스크(1)에 대향하여 설치되어 상부로 비추는 미러(144)로부터의 레이저 빔을 제1 기록층(5) 또는 제2 기록층(9) 상에 집점하는 대물 렌즈(145)와, 대물 렌즈(145)를 Z(광축)방향으로 이동시켜 포커싱 서보 제어를 행함과 동시에 대물 렌즈(14)를 X(트랙킹)방향으로 이동시켜 트랙킹 서보 제어를 행하는 엑츄에이터(47)와, 2층광 디스크(1)에서 반사되고, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143) 및 하프 미러(142)를 투과한 레이저 빔을 검출하는 광 검출기(146)와, 광 검출기(146)로부터의 검출 신호 DE1∼DE4에 기초하여 재생 신호 RF, 포커스 에러 신호 FE, 및 트랙킹 에러 신호 TE를 생성하는 재생·FE·TE 신호 생성 회로(147)와, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143) 내의 TN형 액정(305)을 구동하기 위한 액정 구동 회로(148)를 구비한다.
여기서는, 하프 미러(142), 다촛점 콜리메이터 렌즈(143), 입상 미러(144), 및 대물 렌즈(145)가, 반도체 레이저(141)로부터의 레이저 빔을 2층광 디스크(1)로 유도하기 위한 광학계를 구성한다.
다촛점 콜리메이터 렌즈(143)는, 도 38에 도시된 바와 같이 렌즈 부재 301과, 렌즈 부재 301에 대향하는 렌즈 부재 302와, 렌즈 부재 301의 내측 표면상에 형성된 투명 전극(303)과, 렌즈 부재 302의 내측 표면상에 형성된 투명 전극(304)과, 투명 전극(303 및 304)사이에 협지된 TN형 액정(305)을 포함한다. 투명 전극(303 및 304)으로는 ITO, SnO2, TiO2등이 바람직하게 이용된다. 또한, TN형 액정(305)을 대신하여 STN형 액정 등이 이용되도 된다.
액정 구동 회로(148)는, 도 36에 도시된 드라이버(59)로부터의 출력 신호에 응답하여 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)의 투명 전극(303 및 304) 사이에 소정 전압을 인가한다.
도 39는 TN형 액정(305)의 굴절율과 인가 전압과의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 40은 도 39중의 주요부를 확대한 그래프이다. 도 39 및 도 40에 도시된 바와 같이, TN형 액정(305)의 굴절율은 투명 전극(303 및 304) 사이에 인가된 전압을 따라 변화한다. 따라서, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)의 촛점 거리는 인가 전압에 따라 변화한다. 2층광 디스크(1)의 기판 표면으로부터 레이저 빔의 집점점까지의 거리와 TN형 액정(305)의 굴절율과의 관계를 도 41에 나타낸다.
광 검출기(146)는, 도 42에 도시된 바와 같이 4개의 분할 센서(601 ∼ 604)로 구성된다. 분할 센서(601 ∼ 604)는 각각 레이저 빔의 수광량에 따라 검출 신호 DE1 ∼ DE4를 생성한다.
재생·FE·TE 신호 생성 회로(147)는, 검출 신호 DE1 ∼ DE4의 총합을 재생 신호 RF( = DE1 + DE2 + DE3 + DE4)로서 출력함과 동시에, 검출 신호 DE1 및 DE3의 합과 검출 신호 DE2 및 DE4의 합과의 차를 포커스 에러 신호 FE(=(DE1 + DE3)-(DE2+DE4))로서 출력한다.
ROM(56)에는, 도 43 및 도 44에 도시된 바와 같은 프로그램이 저장되어 있다. 도 43의 플로우차트는, 2층 광 디스크(1) 내의 복수의 위치에서 제1 기록층(5)과 제2 기록층(9) 사이의 거리를 계측하는 루틴을 나타낸다. 도 44의 플로우차트는, RAM(57)에 기억된 계측 위치 및 층간 거리의 테이블(상술된 표 2)을 참조하여 투명 전극(303 및 304) 사이에 인가되야 하는 전압을 결정하는 루틴을 나타낸다.
ROM(56)에는 또, 다음 표 3에 나타낸 바와 같은 테이블이 저장되어 있다. 이 테이블은, 2층 광 디스크(1)의 기판 표면에서 신호 기록면(기록층)까지의 거리와 TN형 액정(305)으로의 인가 전압과의 관계를 나타낸다.
기판 표면으로부터 기록면까지의 거리(㎜) 액정으로의 인가 전압(V)
0.600 0
0.607 2.80
0.615 3.25
0.624 3.65
0.632 4.00
0.639 4.40
0.648 4.70
0.655 5.00
0.664 5.30
0.672 5.62
0.682 6.00
다음에, 도 36 및 도 37에 도시된 광 디스크 장치의 동작을 설명하지만, 우선 층간 거리의 계측 동작을 도 43에 도시된 플로우차트를 참조하여 설명한다.
광 디스크가 스핀들 모터(16)에 장착되면, 그 장착된 광 디스크가 2층 DVD인지의 여부가 판별된다(S1). 2층 DVD일 경우에는 스텝 S3으로 이행하지만, 2층 DVD가 아닐 경우에는 다른 스텝으로 이행한다.
이어서, 광 픽업(70)은 2층광 디스크(1)의 반경 방향으로 이동하고, 도 45에 도시된 바와 같이 2층광 디스크(1)의 내주(트랙 번호「40245」)에서 정지한다(S3). 그리고, 그 위치에서 포커스 서치를 개시한다(S4). 보다 구체적으로는, 드라이버(59)가 DSP55로부터의 지시에 따라 포커스 코일(702)로 인가하는 포커스 구동 전압을 증가 또는 감소시킨다. 이로써 대물 렌즈(42)가 그 광축 방향으로 이동하고, 재생·FE·TE 신호 생성 회로(147)로부터 도 46A에 도시된 바와 같은 포커스 에러 신호 FE가 출력된다. 2층 광 디스크(1)는 2개의 기록층(5, 9)을 구비하기 때문에, 포커스 에러 신호 FE에는 2개의 S자 커브가 나타난다. DSP(55)는 이러한 S자 커브의 2개의 피크 P3 및 P4 사이의 시간에 기초하여 트랙 번호「40245」에서의 제1 기록층(5)과 제2 기록층(9) 사이의 거리를 산출하고(S5), 그 거리를 트랙 번호「40245」와 동시에 RAM(57)에 저장한다(S6). 이로써, 디스크 내주에서의 포커스 탐색이 종료한다(S7).
이어서서, 광 픽업(70)이 트랙 번호「82134」의 위치로 이동하고(S8), 상기 스텝 S4 ∼ S7과 마찬가지로 DSP(55)는 포커스 서치를 행한다(S9). 이로써, 트랙 번호「82134」에서의 층간 거리가 그 트랙 번호와 함께 RAM(57)에 저장된다.
마찬가지로, 광 픽업(70)은 반경 방향으로 이동하고, DSP(55)는 2층 광 디스크(1) 내의 복수의 위치에서 층간 거리를 산출하며, 그 산출된 거리를 그 위치를 나타내는 트랙 번호와 함께 RAM(57)에 저장한다(S10 ∼ S13).
도 45a에는 또한, 디스크 중간주에서의 층간 거리를 계측하기 위해 디스크 중간주에서 정지된 광 픽업(70)과, 디스크 외주에서의 층간 거리를 계측하기 위해 디스크 외주에서 정지된 광 픽업(70)이 도시되어 있다. 또한, 도 46B에는 디스크 중간주에서 포커스 서치가 행해졌을 때 재생·FE·TE 신호 생성 회로(147)로부터 출력되는 포커스 에러 신호 FE가 도시되어 있다. 또한, 도 46C에는 디스크 외주에서 포커스 서치가 행해졌을 때 재생·FE·TE 신호 생성 회로(147)로부터 출력되는 포커스 에러 신호 FE가 도시되어 있다.
상기의 결과, RAM(57)에는 상기 표 2에 나타낸 바와 같은 테이블이 저장되게 된다.
다음에, 광 디스크 장치에 의한 재생 동작을 도 37을 참조하여 설명한다.
우선 제1 기록층(5)의 정보를 재생할 경우, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)의 투명 전극(303 및 304) 사이에 전압은 인가되지 않는다(0V의 전압이 인가됨). 도 40에 도시되는 바와 같이 전압이 인가되어 있지 않을 때 TN형 액정(305)의 굴절율은 1.500이다. 따라서, 도 37 및 도 47에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저(141)로부터 출사하여 하프 미러(142)로 반사한 레이저 빔은 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)에 의해 평행해진다. 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)로부터의 평행한 레이저 빔은 상부로 비추는 미러(144)로 반사한 후, 대물 렌즈(145)로 입사한다. 이 평행한 레이저 빔은 대물 렌즈(145)에 의해 제1 기록층(5)상에 집점된다.
제1 기록층(5)에서 반사한 레이저 빔은, 대물 렌즈(145), 상부로 비추는 미러(144), 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)를 통해 하프 미러(142)로 복귀되고, 또한 하프 미러(142)를 투과하여 광 검출기(146)로 입사한다. 그리고, 재생·FE·TE 신호 생성 회로(147)에서는 광 검출기(146)로부터의 검출 신호 DE1 ∼ DE4에 기초하여 재생 신호 RF, 포커스 에러 신호 FE, 및 트랙킹 에러 신호 TE가 생성된다.
여기서, 제1 기록층(5)의 정보를 재생하고 있는 도중에 즉시 제2 기록층(9)의 정보를 재생하기 시작하기 위해서는, 대물 렌즈(145)에 의한 레이저 빔의 집점점을 제1 기록층(5)으로부터 제2 기록층(9)으로 이동시킬 필요가 있다. 이러한 포커스 점프를 행하기 때문에 DSP55는 도 44의 플로우차트에 따라 TN형 액정(305)으로의 적절한 인가 전압을 결정한다.
보다 구체적으로는, DSP(55)는 제1 기록층(5)으로부터 현재 재생 중인 트랙 번호를 판독하고(S21), RAM(57)에 저장된 표 2의 테이블을 참조하여 그 트랙 번호에서의 층간 거리를 판독한다(S22). 이어서서, DSP(55)는 그 판독한 층간 거리에 기초하여 2층광 디스크(1)의 기판 표면으로부터 제2 기록층(9)의 신호 기록면까지의 거리를 산출하고, 또한 표 3의 테이블을 참조하여 TN형 액정(305)으로의 인가 전압을 판독한다(S23). 이로써, 현재 재생중인 트랙에서 포커스 점프를 행하기 위해 적절한 인가 전압이 결정된다.
또, 현재 재생중인 트랙 번호가 표 2중에 없을 경우, DSP55는 그 전후의 트랙 번호에서의 층간 거리를 각각 판독하고, 보간에 의해 현재 재생중인 트랙 번호에서의 층간 거리를 산출한다. 또한, 기판 표면으로부터 신호 기록면까지의 거리가 표 1중에 없을 경우에도 마찬가지로, DSP55는 그 전후의 거리에 대응하는 인가 전압을 각각 판독하고, 보간에 의해 상기 산출한 거리에 대응하는 인가 전압을 산출한다.
인가 전압의 결정 후, DSP(55)는 D/A 변환부(26) 및 드라이버(59)를 통해 액정 구동 회로(148)에 그 결정된 인가 전압을 투명 전극(303 및 304) 사이에 인가하도록 지시한다. 이로써, 액정 구동 회로(148)는 그 결정된 전압을 투명 전극(303 및 304) 사이에 인가한다. 예를 들면, 4.0V의 전압이 인가되면, 도 39 및 도 40에 도시된 바와 같이 TN형 액정(305)의 굴절율은 1.500에서 1.510으로 변화한다. 이로써, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)의 촛점 거리는 길게 된다.
따라서, 도 37 및 도 48에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저(141)로부터 출사하여 하프 미러(142)로 반사한 레이저 빔은, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143)에 의해 평행보다도 약간 넓어진다. 그리고, 그 레이저 빔은 상부로 비추는 미러(144)로 반사한 후, 대물 렌즈(145)에 입사하고, 대물 렌즈(42)에 의해 제2 기록층(9)상에 집점된다.
제2 기록층(9)에서 반사한 레이저 빔은 상술된 제1 기록층(5)의 경우와 마찬가지로 광 검출기(146)로 입사하고, 이로써 재생 신호 RF, 포커스 에러 신호 FE, 및 트랙킹 에러 신호 TE가 생성된다.
이상과 같이, 본 광 디스크 장치에 따르면, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143) 내에 삽입된 TN형 액정(305)의 굴절율을 변화시킴으로써 다촛점 콜리메이터 렌즈의 촛점 거리를 변경하고, 이로써 대물 렌즈(145)에 의한 레이저 빔의 집점점을 이동시키고 있기 때문에, 대물 렌즈(145)를 Z(광축)방향으로 이동시키는 종래의 기계적인 방법보다도 신속하게 포커스 점프를 행할 수 있고, 또한 고장이 일어나기 어렵다.
또한, 2층광 디스크(1) 내의 복수의 위치에서 층간 거리를 미리 계측하고, 그 거리를 위치와 함께 기억하고, 그 기억된 거리 및 위치에 기초하여 TN형 액정(305)으로의 알맞은 인가 전압을 결정하기 때문에, 층간 거리에 오차를 갖는 2층 광 디스크에서도 정확하게 포커스 점프를 행할 수 있다.
상기 실시 형태에서는 콜리메이터 렌즈 내에 액정이 삽입되어 있지만, 콜리메이터 렌즈를 대신하여, 예를 들면 대물 렌즈 내에 삽입되어도 좋다. 또한, 투명 전극(303, 304) 및 TN형 액정(305)을 대신하여 제어 가능한 굴절율을 갖는 투명 부재를 렌즈 내에 삽입해도 되고, 결국 재생되어야 하는 기록층에 따라 렌즈의 촛점 거리를 변경할 수 있는 구성이면 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는 엑츄에이터(47)에 의해 대물 렌즈(145)를 Z(광축)방향으로 이동시켜 포커스 서치를 행하고 있지만, 다촛점 콜리메이터 렌즈(143) 내의 TN형 액정(305)에 인가하는 전압을 연속적으로 변화시킴으로써 포커스 탐색을 행해도 된다.
이상과 같이 본 발명의 제4 실시 형태에 따르면, 재생야 하는 기록층에 따라 렌즈의 촛점 거리를 변경시키기 때문에, 포커스 점프를 신속하게 행할 수 있다.
또한, 콜리메이터 렌즈 내에 액정을 삽입하고, 재생되어야 하는 기록층에 따라 액정 양측의 투명 전극 사이에 소정 전압을 인가하기 때문에, 종래의 기계적인 방법보다도 신속하게 포커스 점프를 행할 수 있고, 게다가 고장이 일어나기 어렵다.
또한, 다층광 디스크 내의 복수의 위치에서 층간 거리를 계측하고, 그 거리를 위치와 함께 기억하며, 그 기억된 거리 및 위치에 기초하여 액정 양측의 투명 전극사이에 인가되어야 하는 소정 전압을 결정하기 때문에, 층간 거리에 오차를 갖는 다층 광 디스크에서도 정확히 포커스 점프를 행할 수 있다.
[제5 실시 형태]
종래의 광 디스크 장치에서는, DVD의 기록면에 핀홀이 있거나 하면, DVD에서 재생한 데이타에 에러 등이 있고, 어드레스의 레이어 정보가 불명확한 경우가 생기고, 포커스 점프해도 목적으로 하는 층으로 점프할 수 없는 경우가 있다. 그 경우에는, 목적으로 하는 층을 알 수 없어, 에러로 되어 버린다.
그러므로, 본 발명의 제5 실시 형태의 주된 목적은, 신호 기록면에 흠이 있어 층을 판별할 수 없을 경우에 각 층의 반사율이 다른 것을 이용하여 각 층을 식별할 수 있는 비디오 데스크 장치를 제공하는 것이다.
도 49는 본 발명의 제5 실시 형태를 나타내는 블럭도이다. 도 49에서, 한쪽면 판독의 DVD2층 디스크(1)는 스핀들 모터(16)에 의해 회전 구동되고, 픽업(60)에 의해 디스크(1)에 기록되어 있는 정보가 판독된다. 픽업(60)으로부터는 신호 기록면의 정보의 판독 신호 RF와 포커스 에러 신호 FE와 트랙킹 에러 신호 TE가 출력되고, 이들 신호는 헤드 앰프(45)로 증폭되고, 각각 A/D 변환기(72, 54, 71)로 제공되어 디지탈 신호로 변환되어 DSP55로 부여된다.
DSP(55)에는 ROM(56)과 RAM(57)이 접속되어 있다. ROM(56)은 DSP(55)를 제어하기 위한 프로그램을 기억하고, RAM(57)은 디스크(1)로부터 얻어진 정보를 기억한다. DSP(55)는 ROM(56)에 기억되어 있는 프로그램을 실행하고, RAM(57)에 기억된 정보에 기초하여, 가속 신호 또는 감속 신호에 의해 픽업(60)을 포커스 서보하기 위한 제어를 행함과 동시에, 픽업(60)을 씨크시키기 위한 제어를 행한다. DSP(55)는 포커스 점프의 제어를 위한 디지탈 신호를 D/A 변환기(58)로 출력하고, D/A 변환기(58)는 그 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 드라이버(59)로 제공한다. 드라이버(59)는 가속 신호와 감속 신호에 의해 픽업(60)을 제어한다.
도 50은 트랙킹 신호 TE를 설명하기 위한 도면이다. 본 예에서는, 3빔 방식이 이용된다. 중앙의 광 검출기(43)는 도 2에 도시된 것으로, 판독 신호 RF와 포커스 에러 신호 FE를 출력한다. 이 광 검출기(43)를 끼우도록 트랙의 좌우에 광검출기(74와 75)가 설치되고, L 검출기(74와 75)의 출력의 차 e-f가 트랙킹 에러 신호 TE로 된다.
도 51은 본 발명의 제5 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 52는 마찬가지로 데이타가 판독될 수 없을 경우의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
우선, 디스크(1)의 판독 시의 초기 동작은 도 51에 도시한 스텝의 순으로 행해진다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시한 반도체 레이저(31)가 온된 후, 스핀들 모터(16)가 구동되고, 또한 도 9에 도시한 포커스 코일(702)이 구동되어 포커스 서보가 맞춰진다. 그로써, 픽업(60)은, 예를 들면 도 2에 도시한 제1층인 반투명형 기록층(5)에 포커스한다. 이 때, 도 50에 도시한 광 검출기(74)와 광 검출기(75)의 검출 출력의 차 e-f가 트래킹 에러 신호 TE로서 헤드 앰프(45)로 제공되어 증폭되고, A/D 변환기(71)에 의해 디지탈 신호로 변환되어 DSP(55)로 제공된다. DSP(55)는 트랙킹 에러 신호 TE의 검출치를 RAM(57)의 영역 RAM(1)에 저장함과 동시에, 트랙킹을 온시킨다.
트랙킹이 온됨에 따라 디스크(l)로부터 데이타가 판독된다. 이 데이타의 판독 출력 RF는 광 검출기(43)로부터 출력되어 헤드 앰프(45)로 제공되어 증폭되고, A/D 변환기(54)에 의해 디지탈 신호로 변환된다. DSP(55)는 이 판독 출력 RF의 검출치를 RAM(57)의 영역 RAM(2)에 기억한다.
다음에, 1층째인 반투명 형태 기록층(5)으로부터 2층째인 반사형 기록층(9)으로 포커스 점프할 때에는, 트랙킹이 오프된다. 그리고, 광 검출기(43)로부터의 포커스 에러 신호 FE가 출력되고, 헤드 앰프(45)로 증폭된 후, A/D 변환기(54)에 의해 디지탈 신호로 변환되어 DSP(55)로 제공된다. DSP(55)는 포커스 에러 신호 FE를 D/A 변환기(58)로 출력하고, 그 포커스 에러 신호 FE는 아날로그 신호로 변환된 후, 드라이버(59)에 의해 포커스 코일(702)을 구동한다. 그로써, 픽업(60)은 제2층인 반사형 기록층(9)으로 포커스 점프한다. 이 때에는, DSP(55)는 트랙킹 에러 신호 TE의 검출 레벨을 RAM(57)의 영역 RAM(3)에 저장한다. 그 후, 트랙킹을 온하여, 픽업(60)으로부터 출력된 판독 출력 RF의 레벨을 검출하고, 그 때의 검출치가 RAM(57)의 영역 RAM(4)에 기억된다.
다음에, 디스크상의 데이타가 에러 등에 의해 판독할 수 없을 경우는, 제1층인지, 혹은 제2층인지를 DSP(55)가 판단하는 것은 불가능하다. 그 경우, 도 52에 도시한 스텝으로 진행하고, DSP(55)는 픽업(60)으로부터의 트래킹 에러 신호 TE의 레벨을 검출한다. 그리고, DSP(55)는 RAM(57)의 영역 RAM(1)과 RAM(3)에 기억하고 있던 제1층 및 제2층에서의 트랙킹 에러 신호의 검출치를 가산하여 1/2한 값과 검출한 트랙킹 에러 신호 TE의 레벨을 비교하여, 검출한 값이 작으면 제1층이라고 판단하고, 검출한 값이 크면 제2층이라고 판단한다.
상술의 설명에서는, 트랙킹 에러 신호의 레벨로 제1층 또는 제2층을 판별하도록 했지만, 데이타 재생 신호 RF의 레벨로 검출하도록 하여도 좋다. 그 경우의 플로우차트를 도 53에 도시한다. 이 경우에는, RAM(57)의 영역 RAM(2)과 RAM(4)에 기억하고 있던 재생 신호 RF의 검출치를 가산하여 1/2로 한 값과, 검출한 재생 신호 RF를 비교하여, 검출한 값이 작으면 제1층이라고 판단하고, 크면 제2층이라고 판단한다.
표 4는 제1층과 제2층에서의 각 신호의 반사율을 대비하여 나타낸다. 표 4에 있어서, 단일층의 DVD에서의 신호 FE, RF, TE의 반사율을 100%로 했을 때, 제1층과 제2층에서 신호의 반사율이 다르고, 제2층 쪽이 반사율이 높게 되어 있다. 이것은 상술의 도 59에서 설명한 바와 같이, 제1층의 반투명형 기록층(5)은 30% 정도의 반사율을 갖고 있는데 대해, 제2층의 반사형 기록층(9)은 70% 이상의 반사율을 갖고 있기 때문이다.
1층 DVD 2층 DVD 1층째 2층 DVD 2층째
FE 100% 36% 39%
RF 100% 33% 38%
TE(3빔) 100% 33% 43%
TR(DPD) 100% 60% 86%
따라서, 도 51의 플로우차트로 나타낸 바와 같이, 초기 상태에 있어서 신호 TE 또는 RF의 제1층 및 제2층에서의 검출치를 기억해 놓으면, 디스크상의 데이타가 에러가 생겨 판독할 수 없게 되어도, 그 때의 신호의 검출치와 기억하고 있던 검출치를 비교하면, 그 반사율에 따라서 제1층인지 혹은 제2층인지를 용이하게 판단할 수 있다.
또, 상술한 제5 실시 형태에서는, 트랙킹 에러 신호 TE 또는 재생 신호 RF에 기초하여 제1층 및 제2층을 판별하도록 했지만, 표 4에 나타낸 바와 같이, 포커스 에러 신호 FE도 제1층과 제2층에서 반사율이 다르므로, 이 포커스 에러 신호를 이용해 제1층 및 제2층을 식별하도록 하여도 좋다.
이상과 같이, 본 발명의 제5 실시 형태에 따르면, 재생 신호와 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호 중 어느 하나와 미리 기억되어 있던 제1층 및 제2층의 검출 신호를 비교하여, 제1층 또는 제2층을 식별하도록 했기 때문에, 디스크에 에러가 있어 각층을 식별할 수 없을 때에도 용이하게 식별할 수 있다.
[제6 실시 형태]
종래의 디스크 장치에서는, 디스크의 표면에 흠이 있어 디스크의 반사면으로부터 펄스가 얻어지지 않거나, 면 접촉이나 충격 등에 의해 반사면으로부터의 펄스가 얻어지지 않는 경우가 일어난다. 포커스 에러 신호 FE는 디스크의 반사면으로부터의 펄스를 광 검출기로 검출함으로써 얻어지는 것이기 때문에, 제1층으로부터의 포커스 에러 신호 FE의 피크가 검출된 후, 제2층으로부터의 피크가 검출되지 않을 경우, 엑츄에이터에 감속 펄스를 제공하지 않아, 엑츄에이터가 디스크에 충돌해 버리는 오동작이 생겨 버린다.
그러므로, 본 발명의 제6 실시 형태의 주된 목적은, 포커스 점프의 오동작을 방지할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
도 54는 본 발명의 제6 실시 형태을 나타낸 블럭도이다. 도 54에 있어서, 한쪽 면 판독 2층 DVD(1)는 스핀들 모터(16)에 의해 회전 구동되고, 픽업(60)에 의해 디스크(1)에 기록되어 있는 정보가 판독된다. 픽업(60)으로부터는 포커스 에러 신호 FE 등의 신호가 출력되어 헤드 앰프(45)로 증폭되고, A/D 변환기(54)로 제공되어 아날로그 신호가 디지탈 신호로 변환된다. 이 디지탈 신호는 DSP(55)로 제공된다.
DSP(55)에는, ROM(56)과 RAM(57)이 접속되어 있다. ROM(56)은 DSP를 제어하기 위한 프로그램을 기억하고, RAM(57)은 디스크(1)로부터 얻어진 정보를 기억한다. DSP(55)는 ROM(56)에 기억되어 있는 프로그램을 실행하고, RAM(57)에 기억된 정보에 기초하여, 가속 신호 또는 감속 신호에 의해 픽업(60)의 위치를 지정하기 위한 제어를 행한다. DSP(55)는 그 제어를 위한 디지탈 신호를 D/A 변환기(58)로 출력하고, D/A 변환기(58)는 그 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 드라이버(59)로 제공한다. 드라이버(59)는 가속 신호와 감속 신호에 의해 픽업(60)을 제어한다.
도 55는 본 발명의 제6 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 56A∼도 56C는 본 발명의 제6 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 제6 실시 형태에서는, 픽업(60)에 가속 신호를 제공하고 나서, 포커스 점프의 제어를 행함과 동시에 타이머의 계수를 개시하고, 일정 시간을 경과하고 있으면 역방향의 포커스 점프를 행하는 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 디스크는, 도 56A에 도시한 바와 같이, N-1층과 N층과 N+1층을 갖고, 픽업(60)을 N-1층으로부터 N층으로 포커스 점프를 한 후, N+1층으로 포커스 점프하도록 한다.
DSP(55)는 N층으로부터 N+1층으로 포커스 점프시키기 위해, 도 56B에 도시한 포커스 에러 신호 FE의 aa∼bb의 타이밍으로 가속 신호를 출력한다. 이 가속 신호는 D/A 변환기(58)로 아날로그 신호로 변환되어 드라이버(59)로 증폭되고, 도 9에 도시한 포커스 코일(702)이 구동된다. 이 때, DSP(55)는 내장하고 있는 타이머를 리셋한 후 스타트시킨다. 이 타이머는 카운터 등의 하드웨어로 구성하여도 좋고, 혹은 소프트웨어에 의해 시간을 계수하는 것이어도 좋다.
DSP(55)는 타이머의 계수치가 미리 정하는 값 Tout을 초과했는지의 여부를 판별한다. Tout을 초과하고 있지 않으면 포커스 에러 신호 FE의 레벨을 검출한다. 그리고, 포커스 에러 신호 FE의 레벨이 도 56B의 cc점에 나타내는 제로 크로스점이면 포커스 점프를 종료한다. 그러나, 타이머가 Tout을 초과하고 있으면, 이상이라고 하여 역방향 점프를 스타트시켜, 픽업(60)이 디스크면에 충돌하는 것을 방지한다. 여기서, N층으로부터 N+1층으로 포커스 점프하는데 요하는 시간이, 예를 들면 2msec이면, Tout은 예를 들면 수배의 5msec의 시간에 선택된다.
[제7 실시 형태]
도 57은 본 발명의 제7 실시 형태를 나타낸 블럭도이다. 본 제7 실시 형태에서는, 포커스 점프를 위해 가속 신호를 출력한 후, 광량 레벨이 미리 정하는 값을 초과했을 때, 역방향의 포커스 점프를 행하도록 한 것이다. 이 때문에, 도 57에 도시한 바와 같이, 헤드 앰프(45)로부터 포커스 에러 신호 FE 뿐만 아니라, 광량 신호 p가 출력되고, A/D 변환기(72)에서 디지탈 신호로 변환되어 DSP(55)로 제공된다. 그 이외의 구성은 도 54와 동일하다.
도 58은 본 발명의 제7 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 다음에, 본 제7 실시 형태의 도 58을 참조하면서, 본 제7 실시 형태의 동작에 대해 설명한다. 우선, 상기 제6 실시 형태과 마찬가지로 하여, DSP(55)는 가속 신호를 D/A 변환기(58)로 제공하여 포커스 점프의 제어를 행한다. 가속 신호는, D/A 변환기(58)에 의해 아날로그 신호로 변환되고, 드라이버(59)로 증폭되어, 픽업(60)의 포커스 코일(702)로 제공된다. 광 검출기(43)는 디스크로부터의 반사광을 검출하고, 헤드 앰프(45)는 광량 신호 p와 포커스 에러 신호 FE를 출력한다. 각각의 신호는 A/D 변환기(72)와 A/D 변환기(54)에 의해 디지탈 신호로 변환되어 DSP(55)로 제공된다. DSP(55)는 광량 신호 p를 측정하고, 도 56A∼56C에 도시한 미리 정한 광량치 Pout과 비교한다. 광량 신호 p가 미리 정한 광량치 Pout보다도 작으면 N+l층의 포커스 에러 신호의 레벨을 검출한다. 그 레벨이 도 56B에 도시한 cc점의 제로 크로스점이면 포커스 점프를 종료한다.
그러나, 광량 신호 p가 광량치 Pout을 초과하고 있으면, 이상이라고 판별하고, 역방향 점프를 스타트시켜, 픽업(60)이 디스크에 충돌하는 것을 방지한다.
이상과 같이, 본 발명의 제7 실시 형태에 따르면, 광 디스크 중 어느 한층의 신호 기록면에 집점하고 있을 때에, 다른 층의 신호의 기록면에 집점시키기 위해 가속 신호를 제공했을 때, 소정 시간 내에 반사광이 얻어졌을 때 혹은 소정 레벨의 반사광이 얻어지지 않았을 때 감속 신호를 정보 판독 수단에 제공하여 감속시킴으로써, 광 디스크에 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (27)

  1. 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크의 재생을 행하는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(1)에 대물 렌즈(42)를 통해 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단(60);
    상기 정보 판독 수단(60)이 상기 빔을 상기 복수의 층 중 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키고 있을 때, 상기 빔을 다른 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해 상기 대물 렌즈(42)를 상기 신호 기록면의 법선 방향으로 가속하기 위한 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단(55); 및
    상기 정보 판독 수단으로부터 얻어지는 포커스 에러 신호(FE)가 미리 정해진 레벨에 도달했을 때, 상기 대물 렌즈를 감속하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 레벨(Vcomp)은 상기 포커스 에러 신호(FE)의 제로 레벨과 피크 레벨과의 사이에 있고,
    상기 감속 신호의 전압(Vbrk1, Vbrk2)은 상기 가속 수단이 상기 가속 신호를 생성하고 나서 상기 포커스 에러 신호가 상기 미리 정해진 레벨에 도달하기까지의 시간(t1, t2)에 따라 미리 정해지는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 레벨(Vcomp)은 상기 포커스 에러 신호(FE)의 제로 레벨과 피크 레벨과의 사이에 있고,
    상기 감속 신호의 공급 시간(Tbrk1, Tbrk2)은 상기 가속 수단이 상기 가속 신호를 생성하고 나서 상기 포커스 에러 신호가 상기 미리 정해진 레벨에 도달하기까지의 시간(t1, t2)에 따라 미리 정해지는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 감속 수단은 상기 감속 신호의 전압을 단계적으로 저하시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광 디스크 장치는 상기 포커스 에러 신호를 미분하는 미분 수단(55)을 더 구비하고,
    상기 감속 수단은 상기 미분된 포커스 에러 신호(DFE)의 최대값(DFEmax)에 따라 상기 감속 신호의 전압을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광 디스크 장치는 상기 미분된 포커스 에러 신호(DFE의 복수의 최대값(DFEmax))에 대응하여 상기 감속 신호의 미리 정해진 복수의 전압을 기억하는 기억 수단(57); 및
    상기 미분된 포커스 에러 신호(DFE)의 최대값(DFEmax)에 응답하여 상기 기억 수단(57)으로부터 상기 복수의 전압 중 대응하는 전압을 판독하는 판독 수단(55)
    을 더 구비하고,
    상기 감속 수단은 상기 감속 신호의 전압을 상기 판독 수단에 의해 판독된 전압으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  7. 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크의 재생을 행하는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(1)에 대물 렌즈(42)를 통해 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단(60);
    상기 정보 판독 수단(60)이 상기 빔을 상기 복수의 층 중 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키고 있을 때, 상기 빔을 다른 하나의 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해 상기 대물 렌즈(42)를 상기 신호 기록면의 법선 방향으로 가속하기 위한 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단(55); 및
    상기 가속 수단이 상기 가속 신호를 생성하고 나서 소정 기간 경과 후에, 상기 대물 렌즈를 감속하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단(55)
    을 구비한 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  8. 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(1)에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단(60);
    상기 정보 판독 수단(60)을 신호 기록면을 따라 이동시키기 위한 구동 수단(12, 13);
    상기 정보 판독 수단(60)이 상기 복수의 층 중 어느 하나의 신호 기록면에 집점하고 있을 때, 다른 층의 신호 기록면에 집점시키기 위한 가속 신호를 생성하는 가속 수단(55);
    목적으로 하는 어드레스와 목적으로 하는 층의 정보가 제공됨에 따라, 상기 정보 판독 수단이 정보를 판독하고 있는 현재의 어드레스 및 층의 정보로부터 상기 정보 판독 수단(60)의 이동량을 연산하는 연산 수단(55); 및
    상기 연산 수단에 의해 연산된 이동량만큼 상기 정보 판독 수단이 이동하도록 상기 구동 수단을 구동함과 동시에, 상기 가속 수단으로부터 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 제공하고, 목적으로 하는 층의 신호 기록면에 집점시키기 위한 제어 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  9. 복수의 층에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(1)에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단(60);
    상기 광 디스크(1)의 중심으로부터의 거리가 다른 복수의 점에서, 장착된 상기 광 디스크(l)의 상기 층의 제1 간격을 검출하는 층간 거리 검출 수단(55);
    상기 층간 거리 검출 수단에 의해 검출된 상기 제1 간격을 기억하는 기억 수단(57); 및
    상기 광 디스크의 제1층의 재생시에 제2층의 재생을 행할 경우, 상기 기억 수단에 기억된 상기 제1 간격에 기초하여 상기 재생시의 상기 제1층과 상기 제2층과의 제2 간격을 계산하고, 상기 제2층 상에 상기 빔을 집점시키도록 상기 정보 판독 수단을 제어하는 제어 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 수단(55)은 상기 정보 판독 수단(60)을 상기 광 디스크(1)로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하는 가속 수단(55); 및
    상기 제2층 상에 상기 빔을 집점시키기 위한 위치에서 상기 정보 판독 수단(60)을 제지하기 위한 크기가 가변인 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하는 감속 수단(55)
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어 수단(55)은 상기 정보 판독 수단(60)을 상기 광 디스크(1)로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 크기가 가변인 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하는 가속 수단(55)과, 상기 제2층 상에 상기 빔을 집점시키기 위한 위치에서 상기 정보 판독 수단(60)을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단(55)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어 수단(55)은 상기 정보 판독 수단(60)을 상기 광 디스크(1)로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 크기가 가변인 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하는 가속 수단(55)과, 상기 제2층 상에 상기 빔을 집점시키기 위한 위치에서 상기 정보 판독 수단을 제지하기 위한 크기가 가변인 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단(55)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 층간 거리 검출 수단(55)은 극성이 다른 2개의 피크를 갖는 포커스 에러 신호를 얻고,
    상기 제어 수단(55)은 상기 정보 판독 수단(60)을 상기 광 디스크(1)로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급함과 동시에, 상기 제2층 상에 상기 빔을 집점시키기 위한 위치에서 상기 정보 판독 수단(60)을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하고, 상기 2개의 피크 사이의 임의의 시점에서 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하는 상기 가속 신호를 상기 감속 신호로 전환하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 층간 거리 검출 수단(55)은 극성이 다른 2개의 피크를 갖는 포커스 에러 신호를 얻고,
    상기 제어 수단(55)은 상기 정보 판독 수단(60)을 상기 광 디스크(1)로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 상기 2개의 피크의 중간 시점까지 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급함과 동시에, 상기 제2층 상에 상기 빔을 집점시키기 위한 위치에서 상기 정보 판독 수단(60)을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 중간 시점으로부터 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 광 디스크 재생 장치.
  15. 복수의 층에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(l)에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단;
    상기 정보 판독 수단(60)을 상기 광 디스크(1)로부터의 거리가 변하도록 이동시키기 위한 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단(55); 및
    원하는 층 상에 상기 빔을 집점시키기 위한 위치에서 상기 정보 판독 수단을 제지하기 위한 크기가 가변인 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 감속 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  16. 복수의 기록층을 갖는 다층 광 디스크로부터 정보를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서,
    레이저(141);
    상기 레이저(141)로부터의 레이저 빔을 상기 다층 광 디스크(1)로 유도하기 위한 렌즈(143)를 포함하는 광학계; 및
    상기 복수의 기록층 중 재생되어야 하는 기록층에 따라 상기 렌즈의 촛점 거리를 변경하는 변경 수단(148)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 렌즈(143)는 콜리메이터 렌즈인 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 콜리메이터 렌즈(143)는
    제1 렌즈 부재(301);
    상기 제1 렌즈 부재에 대향하여 설치된 제2 렌즈 부재(302); 및
    상기 제1 및 제2 렌즈 부재 사이에 끼워 유지된 투명 부재(305)
    를 포함하고,
    상기 변경 수단(148)은 상기 복수의 기록층 중 재생되어야 하는 기록층에 따라 상기 투명 부재의 굴절율을 변경하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 투명 부재는
    제1 투명 전극(303);
    상기 제1 투명 전극에 대향하여 설치된 제2 투명 전극(304); 및
    상기 제1 및 제2 투명 전극 사이에 끼워 유지된 액정(305)
    을 포함하고,
    상기 변경 수단은 상기 복수의 기록층 중 재생되어야 하는 기록층에 따라 상기 제1 및 제2 투명 전극 사이에 소정 전압을 인가하는 액정 구동 회로(148)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 다층광 디스크 내의 복수의 위치에서 상기 기록층의 각각의 사이의 거리를 계측하는 계측 수단(55);
    상기 계측 수단에 의해 계측된 거리를 그 위치와 함께 기억하는 기억 수단(57); 및
    상기 기억 수단에 기억된 거리 및 위치에 기초하여 상기 소정 전압을 결정하는 결정 수단(55)
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  21. 적어도 반사율이 다른 제1층과 제2층의 각각의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(1)에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보의 재생 신호와 포커스 에러 신호(FE)와 트래킹 에러 신호(TE) 중 어느 하나를 출력하는 정보 판독 수단(60);
    상기 정보 판독 수단(60)으로부터 출력된 상기 제1층 및 제2층의 정보의 재생 신호와 포커스 에러 신호(FE) 및 트래킹 에러 신호(TE) 중 어느 한 레벨을 미리 기억하는 기억 수단(57); 및
    상기 제1층과 제2층의 식별이 곤란할 때에, 상기 정보 판독 수단으로부터 출력된 정보의 판독 출력과 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호 중 어느 하나와 상기 기억 수단에 기억되어 있는 상기 제1층 및 제2층의 레벨을 비교하여 제1층 또는 제2층을 식별하는 식별 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  22. 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 광 디스크(1)에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단(60);
    상기 정보 판독 수단(60)이 상기 복수의 층 중 어느 하나의 신호 기록면에 집점하고 있을 때, 다른 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하는 가속 수단(55); 및
    상기 가속 수단으로부터 가속 신호를 상기 정보 판독 수단(60)으로 공급하고 나서, 소정 시간 내에 상기 정보 판독 수단(60)으로부터 소정의 반사광이 얻어지지 않음에 따라, 상기 정보 판독 수단(60)을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 제공하기 위한 감속 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  23. 복수의 층의 신호 기록면에 정보가 기록된 광 디스크를 재생하는 광 디스크 장치에 있어서,
    상기 광 디스크에 빔을 조사하고, 그 반사광을 검출함으로써 상기 정보를 판독하는 정보 판독 수단(60);
    상기 정보 판독 수단(60)이 상기 복수의 층 중 어느 하나의 신호 기록면에 집점하고 있을 때, 다른 층의 신호 기록면에 집점시키기 위해 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 공급하는 가속 수단(55); 및
    상기 가속 수단으로부터 가속 신호를 상기 정보 판독 수단으로 공급하고 나서, 상기 정보 판독 수단으로부터 소정의 레벨의 반사광이 얻어지지 않음에 따라, 상기 정보 판독 수단을 제지하기 위한 감속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단으로 제공하기 위한 감속 수단(55)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 가속 수단은 상기 감속 수단에 의해 상기 정보 판독 수단(60)을 제지시킨 후, 재차 가속 신호를 생성하여 상기 정보 판독 수단(60)으로 제공하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 정보 판독 수단(60)은 집점을 나타내는 신호로서 포커스 에러 신호를 출력하고,
    상기 감속 수단은 상기 소정 시간 내에 상기 포커스 에러 신호가 얻어지지 않음에 따라, 상기 감속 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  26. 제22항에 있어서, 상기 소정 시간은 상기 복수의 층 중 어느 하나에 집점하고 있을 때, 상기 가속 신호에 의해 다른 층의 신호 기록면에 집점하는데 요하는 시간의 수배로 선택되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 소정 레벨의 반사광은 상기 정보 판독 수단(60)으로부터 얻어지는 반사광의 레벨의 수분의 1의 레벨로 선택되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
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