KR101001181B1 - 다차원 액추에이터를 이용하여 틸트 교정을 수행하는 방법및 장치 - Google Patents

다차원 액추에이터를 이용하여 틸트 교정을 수행하는 방법및 장치 Download PDF

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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 틸트 제어를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 초점 및 틸트 제어 출력이 발생되고, 상기 광 디스크(1)의 서로 다른 직경들에서 얻어진 초점 제어값들의 미분에 근거하여 반경방향의 틸트값을 결정함으로써, 광 기록/재생 빔의 초점맞춤 및 틸트 상태가 제어된다. 예를 들어, 3D 액추에이터와 dz/dr 틸트 측정의 조합은, 초점 및 틸트 조정이 동일한 구성요소에서 행해질 수 있다는 이점을 제공한다. 이에 따라, 환경적인 조건 및/또는 회로 특성에 의해 발생되는 영향 또는 측정 변동이 최소화되어, 보상의 요구조건들을 줄일 수 있다. 더구나, 3차원 초점 조정을 제공하기 위해 분할된 코일장치가 사용될 수도 있다. 이에 따라, 오프셋 또는 이득 에러가 없이, 그리고 추가적인 센서가 없이도, 3D 액추에이터(11)가 피드 포워드 틸트 보상을 위해 사용될 수 있다.
액추에이터, 틸트 교정, 초점맞춤 제어, 초점 제어 출력, 반경방향 틸트, 미분

Description

다차원 액추에이터를 이용하여 틸트 교정을 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PERFORMING TILT CORRECTION USING MULTI-DIMENSIONAL ACTUATOR}
본 발명은, 다차원 액추에이터, 예를 들면 3D 액추에이터를 사용하여, 예를 들면 기록형 또는 판독형 디스크 등의 광 디스크의 기록면의 틸트를 교정하는 틸트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에, 다량의 데이터를 기록 및 재생하는 광 디스크 장치가 개발되었다.
일반적으로, 기록 및 재생 동작 중에 광 픽업부가 디스크의 기록면에 수직한 광축을 유지할 수 있도록, 광 디스크가 디스크 모터에 배치될 때 평탄한 디스크 형태로 유지되어야 한다. 기록 트랙들을 주사하기 위해, 광 픽업부가 광 디스크의 반경과 정렬되어 반경방향으로 움직인다.
그러나, 주로 제조공정으로 인해, 디스크 모터에 놓인 광 디스크가 평탄하지 않다. 광 디스크는 반경방향 및 주변방향으로 휘어진다. 더구나, 모든 종류의 구동 공차에 직면할 수도 있다. 따라서, 광 픽업부가 그것이 광축이 디스크의 기록면에 수직한 상태로 기록 트랙들을 주사하는 것이 불가능하다. 더구나, 광 디스크에 대한 광 픽업부의 위치에 따라 각도가 변한다. 반경방향으로 광축과 기록면 사이에 이루어진 각도는 반경방향의 틸트각으로 규정된다. 더구나, 광축과 광 디스크의 기록 트랙에 대해 접선방향의(또는 반경에 수직한) 라인 사이에 이루어진 각도는 접 선방향의 틸트로 불린다. 일반적으로, 광 디스크의 반경반향의 틸트의 크기는 ±10mrad의 범위를 갖는다.
사용자 데이터는 HF 신호에서 추출된다. 예를 들어, HF 신호의 시간 에러로 인해, 광 디스크를 판독할 때 특정한 양의 지터가 항상 존재한다. 심볼간 간섭, 인접한 트랙들 사이의 누화, 디스크 제조 결함 뿐만 아니라, 모든 전기회로에 존재하는 일상적인 노이즈 등이 이와 같은 지터에 대해 일부 기여를 한다. 디스크와 대물렌즈 사이의 틸트각은, 2개의 주된 원인제공자, 즉 디스크(제조공차와 환경 변화에 의한 기여)와 드라이브(대물렌즈 액추에이터, 턴테이블 모터 조정, 축 조정 등에 의한 기여)의 결과로써 발생된다. 발생한 각방향 편차는 코마수차, 즉 디스크 상에서의 광학 판독 스폿의 왜곡을 발생한다. 이와 같은 왜곡된 판독 스폿은 곧바로 왜곡된 HF 신호와 이에 따른 타이밍 에러, 즉 지터를 발생하게 된다. 일반적으로 반경방향의 틸트가 더 커짐에 따라, 지터가 더 큰 비율로 증가한다.
DVD와 DVD+RW 등의 시스템에서의 더욱 엄격한 시스템 공차는 최대의 허용된 틸트 에러의 감소를 필요로 한다. 이와 같은 최대 허용 틸트 에러들은, 예를 들어 반경방향으로 ±8mrad일 수 있는 틸트 윈도우로 지정된다. 이러한 틸트 윈도우는, 특정한 필요한 레벨(일반적으로, 15%)보다 작은 지터를 달성하도록 정의된다. 판독 시스템의 전체 틸트가 이 윈도우보다 크면, 지터가 너무 높아져, 능동적인 틸트 보상이 필요하게 된다. 따라서, 이러한 변동 인자들 하에서 기록 트랙으로부터 원본 신호를 재생하기 위해서는, 반경방향의 틸트 및/또는 접선방향의 틸트 등과 같은 물리적인 변동에 대해 광 디스크 장치를 조정하는 것이 필요하다.
문헌 JP-A-2000-195080에는, 틸트 제어가 적용되는 종래의 광 디스크 장치가 개시되어 있다. 동작시에, 틸트 검출수단은, 기록 및 재생을 위해 사용된 광학 헤드에 대한 광 디스크의 틸트 량에 해당하는 전압을 갖는 틸트신호를 출력한다. 틸트 제어수단은, 틸트 제어신호가 제로값이 되도록, 틸트 액추에이터수단 또는 반경방향의 틸트 조정기를 구동한다. 이에 따라, 광학 헤드가 광 디스크에 평행한 위치로 유지될 수 있으므로, 우수한 품질을 갖는 신호가 광 디스크에 기록되거나 광 디스크로부터 재생될 수 있다.
더구나, 문헌 WO-A-00/16321에는, 광 디스크에 대해 반경방향으로 틸트되거나 경사질 수 있는 틸트부 상에 광 픽업부의 썰매(sledge)가 배치되는 틸트 제어 장치 및 방법이 개시되어 있다. 반경방향의 틸트각의 변화에 응답하여, 픽업부의 광축의 각도가 디스크의 기록면에 대해 변하게 된다. 그 결과, 재생된 신호의 지터도 변화한다.
틸트 센서는 소저의 교정 데이터 트랙 영역에서의 지터 측정값에 근거하여 교정될 수도 있다. 반경방향의 틸트각의 변화에 응답하여, 디스크의 기록면에 대한 픽업부의 광축의 각도도 변경된다. 그 결과, 교정 데이터 트랙에서 재생된 신호의 지터도 변화한다. 재생된 신호의 지터가 최소값을 나타내는 위치가 반경방향의 틸트에 대한 최적 위치이다. 그러나, DVD+RW 디스크 등의 미기록된 광 디스크에 대해서는 지터에 근거한 센서 교정이 불가능하다.
비용을 절감하기 위해, 틸트 센서가 생략될 수도 있다. 이 경우에는, 틸트 측정이 dz/dr법에 근거하여 행해질 수도 있는데, 이 방법에서는 반경방향의 틸트의 DC 성분이 광학 판독 시스템의 액추에이터를 사용하여 측정된다. 특히, DC 반경방향의 틸트는, DC 액추에이터 전압, 즉 1 디스크 회전 동안의 평균 액추에이터 전압의 반경 r에 대한 미분값에 액추에이터의 DC 감도를 곱하여 측정된다. 그러나, 이와 같은 틸트 측정은 초점 DC 감도에 매우 영향을 받기 쉬우므로, 교정이 이루어져야 한다. 이러한 교정은 틸트 프레임을 갖는 드라이브에서 용이하게 행해질 수 있다. 불행하게도, 틸트를 보상하기 위해 3D 액추에이터를 사용하는 드라이브에 대해서는 이와 같은 교정이 불가능하다.
결국, 본 발명의 목적은, 센서를 사용하지 않는 정확한 틸트 교정을 3D 액추에이터에 대해 제공할 수 있도록 하는 틸트 제어 장치와 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 청구항 1 및 10에 각각 기재된 틸트 제어 장치 및 방법에 의해 달성된다.
이에 따르면, dz/dr 틸트 측정값과 조합하여 특수한 다차원 액추에이터 설계가 사용되어, 센서를 사용하지 않는 틸트 측정에 대한 향상된 정밀도를 제공하게 된다. 예를 들어, 3D 액추에이터와 dz/dr 틸트 측정값의 조합은, 초점 및 틸트 조정이 동일한 구성요소에서 행해질 수 있다는 이점을 제공한다. 이에 따라, 환경적인 조건 및/또는 회로 특성에 의해 발생되는 영향 또는 측정 변동이 최소화되어, 보상의 요구조건들을 줄일 수 있다.
바람직하게는, 액추에이터 설계는 초점 코일들의 분할에 기반을 두고 있다. 이에 따르면, 액추에이터 틸트 DC 감도가 초점 DC 감도와 직접적으로 관련될 수 있으며, 틸트 보상기 감도에 의해 센서 감도가 상쇄된다. 따라서, 오프셋이나 이득 에러가 없이, 그리고 추가적인 센서가 필요없이, 액추에이터가 피드 포워드 틸트 보상을 위해 사용될 수 있으며, 매우 정밀한 틸트 제어 기능이 달성될 수 있다.
바람직한 또 다른 구성들은 종속항에 정의되어 있다.
이하, 다음의 첨부도면을 참조하는 바람직한 실시예에 근거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다:
도 1은 바람직한 실시예에 따른 틸트 제어장치의 기본적인 블록도이고,
도 2는 바람직한 실시예에 적용될 수 있는 3D 액추에이터의 개략적인 블록도이며,
도 3은 3D 액추에이터에 인가된 전압을 발생하는 제어부들을 나타낸 개략적 블록도이고.
도 4는, 평균 반경방향의 틸트를 결정하기 위해, 초기화중에 측정된 서로 다른 반경방향의 위치들과 이에 대응하는 서로 다른 초점 위치들을 나타낸 도면이며,
도 5는 트랙킹 동작중에 적용된 서로 다른 반경방향의 위치들과 이에 대응하는 평균 틸트값들을 나타낸 도면이고,
도 6은 바람직한 실시예에 따른 틸트 제어방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
이하, 광 디스크 플레이어에서의 틸트 제어동작에 근거하여 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1에는, 광 디스크(1)에 대해 틸트를 교정하는 틸트 제어장치가 도시되어 있다. 틸트 제어장치는, 지지대(5) 상에서 반경방향으로 광 픽업부를 이동시키는 이동가능한 대차 또는 썰매(4)를 포함하는 광 픽업부를 구비한다. 광 픽업부는, 분할된 초점 코일에 기반을 둔 3차원 구동기능에 의해 3D 액추에이터의 초점, 틸트 및 반경방향의 위치를 제어하도록 구성된 3D 액추에이터를 통해, 광 디스크(1)로 방사빔을 향하게 하고 광 디스크에서 방사빔을 수신하는 광학 헤드(2)를 구비한다. 3D 액추에이터(1)의 분할된 초점 코일들 각각은 프로세서(10)에서 수신된 초점 제어신호에 근거하여 구동된다.
더구나, 광학 헤드(2)에서 얻어진 빔 반사신호에 근거하여 초점에러 신호 생성하는 초점 평가기(6)가 설치된다. 바람직한 실시예에 따르면, 평균 반경방향의 디스크 틸트는, 먼저 디스크(1) 상의 서로 다른 반경들에서 평균 초점 전압들을 사용하여 측정된다. 이것을 달성하기 위해, 2개의 반경들 사이의 평균 반경방향의 틸트가 계산되어 제어기(10)에 기억된 후, 계산된 평균 틸트는 디스크 트랙킹 동작 중에 3D 액추에이터를 제어하는데 사용되는 틸트 제어 출력신호를 발생하거나 계산하는데 사용된다.
도 2는 3D 액추에이터(11)의 배치의 더욱 더 상세한 도면을 나타낸 것이다. 도 2에서, 3D 액추에이터는 스프링 장치 S1 내지 S3에 의해 썰매(4)에 고정되어, 썰매(4)와 광 디스크(1)의 기록면에 대해 3D 액추에이터(11)의 3차원 이동을 허용하게 된다. 이에 따라, 광 디스크(1)의 기록면에 방사빔이 부딪치는 지점과, 기록면에 대한 방사빔의 입사각이 제어될 수 있다. 방사빔은 거울(41)과 대물렌즈(110)를 통해 광학 헤드(2)와 광 디스크(1) 사이에서 진행한다. 광학 헤드(2)는, 방사 빔, 예를 들면 레이저 빔을 발생하는 방사원(미도시), 예를 들면 레이저와, 광 디스크(1)의 기록면에서 반사되어 대물렌즈(110)와 거울(41)을 거쳐 광학 헤드(2)로 다시 안내되는 빛을 수신하는 검출기(미도시)를 구비한다. 광학 헤드(2)에서 검출된 방사된 광 신호들에 근거하여, 반경방향 및 초점 트랙킹 에러신호가 발생될 수 있다.
더구나, 3D 액추에이터(11)는, 초점 및 틸트를 제어하는 분할된 초점 코일들 C1, C2와, 3D 액추에이터(11)의 반경방향의 위치를 제어하는 반경방향의 코일 Cr을 구비한다. 분할된 초점 코일들은, 3D 액추에이터(11)의 중심 대칭선으로부터, 각각의 반경방향의 거리 a1 및 a2에 배치된다. 코일들에 전압이 인가되고, 코일들이 자기장 내부에 배치되면, 분할된 초점 코일들 C1, C2와 반경방향의 코일 Cr 각각이, 코일 권선을 통해 흐르는 전류 I에 의존하여, 힘 Ff1, Ff2 및 Fr을 각각 발생한다. 각각의 코일들에 의해 발생된 힘은 공지된 로렌츠 방정식에 근거하여 계산될 수 있다:
F = kI [N/A] (1)
따라서, 인수 k는 전류 I로 인해 발생된 힘의 크기를 표시한다. 분할된 초점 코일들 C1 및 C2의 편심 배치로 인해, Ff1=-Ff2이면 틸트 β가 발생될 수 있는 한편, Ff1=Ff2이면 광 디스크(1)의 표면에 수직한 대칭선을 따르는 수직 운동(z 방향)이 발생될 수 있다.
도 3은, 각각의 제어 레지스터들 Rf, Rβ 및 Rr 또는 다른 종류의 메모리에 기억된 제어 데이터에 근거하여, 예를 들어, 각각의 액추에이터 코일의 일단과 접지 단자 또는 다른 일정한 기준전압 사이에 각각 인가된 제어전압들 Uf1, Uf2 및 Ur을 발생하는 제어부들을 나타낸 개략적인 블록도이다. 이들 제어부는 프로세서(10) 또는 3D 액추에이터(11)에 설치된 별개의 제어장치에 배치될 수도 있다.
특히, (예를 들면, PID 제어기 함수에 근거하여) 초점 평가기(6)와 프로세서(10)에서 얻어진 초점 제어 데이터 rf는 초점 제어 레지스터 Rf에 기억되고, 틸트 제어 데이터 rβ는 틸트 제어 레지스터 Rβ에 기억되며, 반경방향의 제어 데이터 rr은 반경방향의 제어 레지스터 Rr에 기억된다. 액추에이터 코일들 C1, C2 및 Cr은 도 3에 도시된 것과 같이 스타 접속으로 배치될 수 있다. 반경방향의 코일 Cr를 제어하기 위한 반경방향의 제어 전압 Ur은, 이득 Gda3를 갖는 디지털/아날로그 변환기(DAC)에 반경방향의 제어 데이터 rr을 입력하고, 변환된 아날로그 신호를 이득 GE3를 갖는 전력 증폭기 또는 최종 단으로 출력함으로써 발생된다. 더구나, 초점 제어 전압들 Uf1과 Uf2는 초점 제어 데이터 rf와 틸트 제어 데이터 rβ의 소정의 조합에 근거하여 발생된다. 특히, 특히, 제 1 초점 제어 전압 Uf1은, 초점 제어 데이터 rf와 틸트 제어 데이터 rβ를 가산하고, 그 결과를 이득 Gda1을 갖는 전용 DAC를 통해 이들 GE1을 갖는 전용 전력 최종 단으로 출력함으로써 발생된다. 더구나, 제 2 초점 제어 전압 Uf2는, 초점 제어 데이터 rf에서 틸트 제어 데이터 rβ를 감산하고, 그 결과를 이득 Gda2를 갖는 전용 DAC를 통해 이득 GE2를 갖는 전용 전력 최종 단으로 출력하여 발생된다. 따라서, 제어 레지스터들 Rf, Rβ 및 Rr에 제어 데이터를 기억함으로써, 3D 액추에이터(11)의 초점, 틸트 및 반경방향의 위치가 제어될 수 있다. 초점 제어 데이터 rf와 틸트 제어 데이터 rβ가 Uf1=-Uf2가 되도록 선택되면, 3D 액추에이터(11)로 틸트값 β가 인가된다. 이에 반해, 초점 제어 데이터 rf와 틸트 제어 데이터 rβ가 Uf1=Uf2가 되도록 선택되면, 3D 액추에이터(11)에서 z 이동이 발생한다. 초점 제어 데이터 rf과 반경방향의 제어 데이터 rr이 통상적인 PID 제어기에 의해 제어될 수 있는 한편, 틸트 제어 데이터 rβ는 평균 틸트값들이 기억된 틸트 테이블을 사용하는 피드 포워드 알고리즘에 의해 제어될 수 있다.
바람직한 실시예에 따른 3D 액추에이터 설계에 대해, 초점 및 틸트 DC 감도의 변동과 최종 단 및 디지털 아날로그 변환 이득의 변동에 대해 전혀 변하지 않는 다음과 같은 피드 포워드 알고리즘이 사용될 수 있다.
서로 다른 반경들에서 초점 평가기(6)에서 얻어진 초점 제어값들에 근거하여, 다음과 같은 식 (2)를 사용하여 평균 반경방향의 디스크 틸트가 산출될 수 있다:
Figure 112004044442095-pct00001
(2)
이때, Δrf는 초기화중에 측정된 2개의 평균이 취해진 초점 제어 데이터값들 사이의 차이이고, ΔR은 2개의 측정값들 사이의 반경방향으로의 썰매의 단차이며, Gdac는 도 3에 나타낸 피드 포워드 제어 경로에서 전력 최종 단과 결합된 DAC의 이득이고, GDC;focus는 3D 액추에이터(11)의 초점 DC 감도(단위 m/V)이다. 측정 결과값들은 일반적으로 알려지지 않은 초점 DC 감도에 대해 선형의 의존성을 갖는다.
3D 액추에이터(11)를 사용하여 디스크 틸트를 보상하기 위해서는, 틸트 레지스터 제어 레지스터 Rβ의 제어 데이터 rβ가 다음 식 (3)에 따라 설정되어야 한다:
Figure 112004044442095-pct00002
(3)
이때, βd는 디스크(1)의 평균 디스크 틸트이고, Gc는 코마수차들이 최적으로 교정되는 액추에이터 틸트와 디스크 틸트 사이의 인수이며, Gdac는 피드 포워드 제어 경로의 전력 최종 단과 결합된 DAC의 이득이고, GDC;tilt는 3D 액추에이터(11)의 틸트 DC 감도(단위 rad/V)이다. 실제적으로 얻어진 액추에이터 틸트는 일반적으로 알려지지 않은 틸트 DC 감도에 의존한다.
식 (3)의 액추에이터 디스크 틸트 βd 대신에 식 (2)의 측정된 평균 디스크 틸트 βm를 치환하면, 다음과 같은 식 (4)가 얻어진다:
Figure 112004044442095-pct00003
(4)
이들 2가지 DC 감도(초점 및 틸트)가 알려지면, 측정된 평균 초점 제어 데이터(Δrf)와 썰매의 단차(ΔR)에 근거하여 틸트 방향으로 3D 액추에이터(11)가 정밀하게 제어될 수 있다.
일반적으로, 이들 두가지 DC 감도들은 액추에이터 코일들의 자기장과 코일 저항에 의존한다. 이들 2가지 양은 배치마다 온도의 함수로써 변동하므로, 다량의 에러를 도입하여 3D 액추에이터에 대해 피드 포워드 개방 루프 제어의 사용을 못하도록 한다. 그러나, 3D 액추에이터(11)에서와 같이, 분할된 초점 코일들을 사용하여 틸트 구동이 행해질 때 액추에이터가 사용되면, 이들 두가지 효과가 서로 크게 상쇄된다는 것을 알 수 있다. 도 2에 도시된 3D 액추에이터(11)에 대해서는, 초점 및 틸트 DC 감도가 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112004044442095-pct00004
(5)
및
Figure 112004044442095-pct00005
(6)
이때, kf는 분할된 초점 코일들 C1 및 C2의 k 인자를 나타내고, Rf는 분할된 초점 코일들 C1 및 C2의 오믹 저항을 표시하며, cf는 3D 액추에이터(11)의 z 이동에 대한 스프링들 S1 및 S2의 스프링 상수를 나타내고, ct는 3D 액추에이터(11)의 틸트 이동에 대한 스프링들 S1 및 S2의 스프링 상수를 표시한다.
틸트 레지스터값 rβ에 대한 표형으로 이들 감도를 치환하면 다음과 같은 식이 생성되는데,
Figure 112004044442095-pct00006
(7)
이것은, 코일 저항 Rf와 액추에이터 초점 k 인자(자기장)에 전혀 무관하므로, 온도 와 배치 변동에 무관하다. (a1+a2)와 같은 기하학적인 편차들이 제한되는 것으로 생각되며, 초점 강도(stiffness)와 비틀림 강도 사이의 편차만이 이득 에러에 영향을 미친다.
이때, 이와 같은 틸트 제어 구성에서는 오프셋 에러가 존재하지 않는다는 점에 주목하기 바란다.
수직 z 위치(초점)의 함수로써 크게 변동하는 초점 k 인자들을 갖는 액추에이터들에 대해서도, 측정 에러와 보상 에러는 서로 상쇄된다. 예를 들면, z=+0.6mm의 공칭 위치에서, 초점 k 인자는 2배만큼 떨어질 수도 있다. 따라서, 액추에이터의 초점을 맞추는데 2배 더 높은 코일 전압이 필요하므로, z=0 위치에서 결과값의 2배에 이르는 측정된 디스크 틸트 βm을 발생하게 된다. 따라서, 틸트 액추에이터 설정값은 z=0 위치에서 얻어진 설정값의 2배가 된다. 그러나, 틸트 DC 감도도 z=+0.6mm에서 2배만큼 저하하였다는 사실로 인해, 액추에이터가 필요한 디스크 틸트 βd로 제어된다.
이하에서는, 바람직한 실시예에 따른 틸트 제어 과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 4는 광 디스크(1)의 틸트된 기록면 상의 해당하는 반경방향의 위치 R1 내지 R3에서 3D 액추에이터(11)의 서로 다른 초점 위치 z1 내지 z3를 개략적으로 나타낸 도면이다. 초기화중에, 도 6의 제 1 스텝 S200에서, 광 디스크의 복수의 서로 다른 반경(예를 들면, R1 내지 R3)에서 프로세서(10)의 제어기 함수(예를 들면, PID 출력)에서 평균 초점값들이 얻어진다. 그후, 수식 (2)에 근거하여, 초점 제어 데이터 rf, 예를 들면 프로세서(10)의 제어기 함수에서 얻어진 평균 초점값들로부터 2개의 반경방향의 위치들 Ri 사이에서 평균 반경방향의 디스크 틸트값 βmi가 스텝 S201에서 유도되는데, 이때 Δrf는 2개의 반경방향의 위치들 Ri 및 Ri+1 사이의 초점 제어값들의 차이에 해당한다. 그후, 스텝 S202에서, 예를 들어 다음과 같이 배치될 수 있는 틸트 테이블에, 얻어진 평균 반경방향의 틸트값들 βmi가 기억된다:
반경방향의 위치 평균 디스크 틸트값
(R1+R2)/2 βm1
(R2+R3)/2 βm2
그후, 도 5에 도시된 것과 같이, 다음의 트랙킹(판독 또는 기록) 동작중에 기억된 평균 틸트값들 βmi가 적용되어, 3D 액추에이터(11)의 틸트각을 제어하게 된다(도 6의 스텝 S203). 이것을 달성하기 위해, 수식들 (3), (4) 및 (7) 중에서 1개에 근거하여 기억된 평균 틸트값에 해당하는 틸트 제어 데이터 rβ가 얻어질 수도 있다. 선택된 반경들 사이의 위치들를 위해 내삽이 사용될 수 있다.
이의 대안으로서, 틸트 제어 데이터 rβ가 직접 틸트 테이블에 기억될 수도 있다. 이에 따르면, 대물렌즈(110)와 광 디스크(1)의 기록면 사이의 각방향 편차가 상당히 제거될 수 있다. 이때, 측정은 적어도 2개의 반경 Ri에서 수행되어야 한다는 점에 주목하기 바란다. 반경방향의 디스크 기하구조의 초기 측정과 시동후에, 1 개의 전체 디스크에 기록 및 판독하는데 필요한 시간 동안에 디스크 기하구조가, 예를 들면 0.1mm 및 1mrad 정도로, 일정하게 유지되어야 한다.
전술한 dz/dr 틸트 측정과 3D 액추에이터(11)를 사용한 피드 포워드 틸트 조정의 조합은, 3D 액추에이터를 사용한 무센서 틸트 측정에서의 정밀도의 문제에 대한 유망한 해결책을 제공한다.
본 발명은, 모든 형태의 기록형 디스크를 포함하는 모든 형태의 디스크에 적용가능하다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 있어서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 본 발명은, 초점 및 틸트를 제어하도록 구성된 분할 코일 장치를 갖는 모든 종류의 다차원 액추에이터를 갖는 모든 광 기록 및 재생장치에 적용이 가능하다. 따라서, 반경방향의 평면으로만 제어를 허용하는 2차원 형태의 액추에이터도 본 발명에 사용될 수도 있다.

Claims (13)

  1. 광 기록/재생 빔에 대해 광 디스크(1)의 기록면의 반경방향의 틸트를 제어하는 틸트 제어장치로서,
    a) 초점 제어값에 근거하여 2개의 초점 제어 출력을 발생하는 제어수단(10)과,
    b) 상기 2개의 초점 제어 출력에 근거하여 광 기록/재생 빔의 초점맞춤 상태 및 상기 반경방향의 틸트를 제어하는 액추에이터수단(11)을 구비한 틸트 제어장치에 있어서,
    c) 상기 제어수단(10)은, 상기 광 디스크(1)의 서로 다른 반경들에서 상기 액추에이터수단(11)에 인가되는 초점 제어 출력의 미분에 근거하여 틸트 제어값을 결정하고, 상기 틸트 제어값을 상기 2개의 초점 제어 출력을 발생하는데 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액추에이터수단(11)은 초점 및 틸트 조정을 제공하도록 구성된 분할된 초점 코일 장치를 구비하고, 상기 제어수단(10)은 상기 2개의 초점 제어 출력을 상기 분할된 초점 코일 장치의 각각의 코일(C1, C2)에 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 초점 제어 출력은 PID 제어기 출력인 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어수단(10)은, 적어도 2개의 서로 다른 반경방향 위치(R1 내지 R3)에 썰매(4)를 배치하고, 상기 액추에이터수단(11)을 제어하여 초점을 조정하며, 상기 적어도 2개의 서로 다른 반경방향의 위치에서 상기 초점 제어 출력을 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제어수단(10)은 틸트 레지스터(Rβ)에서의 평균 디스크 틸트값을 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어수단(10)은, 측정된 평균 초점 제어기 출력들과 이에 대응하는 2개의 측정값들 사이의 반경방향의 단차들에 근거하여 상기 틸트 제어 출력을 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 틸트 레지스터 값은 다음 식에 근거하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치:
    Figure 712010003198248-pct00007
    이때, Δrf은 초기화시에 측정된 2개의 평균 초점 적분값들 사이의 차이값이고, ΔR은 2개의 측정값들 사이의 반경방향으로의 썰매의 단차이며, Gc는 코마수차들이 최적으로 교정되는 액추에이터 틸트와 디스크 틸트 사이의 인수이고, cf는 초점맞춤 이동에 대해 작용하는 스프링 상수이며, ct는 틸트 이동에 대해 작용하는 스프링 상수이고, a1은 대칭선에 대한 상기 분할된 초점 코일 장치의 제 1 코일의 거리이며, a2는 상기 대칭선에 대한 상기 분할된 초점 코일장치의 제 2 코일의 거리이다.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    평균 디스크 틸트값들과 이에 대응하는 반경방향의 위치들을 표시하는 정보를 기억하는 틸트 테이블을 더 구비한 것을 특징으로 하는 틸트 제어장치.
  9. 청구항 1 또는 2에 기재된 틸트 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 광 디스크 플레이어.
  10. 광 기록/재생 빔에 대해 광 디스크(1)의 기록면의 반경방향의 틸트를 제어하는 틸트 제어방법으로서,
    a) 초점 제어값에 근거하여 2개의 초점 제어 출력을 발생하는 단계와,
    b) 상기 2개의 초점 제어 출력에 근거하여 광 기록/재생 빔의 초점맞춤 상태와 상기 반경방향의 틸트를 제어하는 단계를 포함하는 틸트 제어방법에 있어서,
    c) 상기 광 디스크(1)의 서로 다른 반경에서 상기 초점맞춤 상태를 제어할 때 얻어지는 초점 제어 출력의 미분에 근거하여 틸트 제어값을 결정하는 단계와,
    d) 상기 틸트 제어값을 상기 2개의 초점 제어 출력을 발생하는데 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    초점 조정을 제공하도록 구성된 분할된 코일장치를 사용하여 상기 초점맞춤 상태를 제어하고, 상기 초점 및 틸트 제어 출력을 상기 분할된 코일장치의 각각의 코일들에 공급하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 초점 제어단계는, 틸트 제어를 위해 평균 초점 제어 출력을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어방법.
  13. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 초점 제어단계는, 적어도 2개의 서로 다른 반경방향의 위치에서 상기 초점 제어 출력을 측정하는 단계와, 상기 적어도 2개의 서로 다른 반경방향의 위치들 사이의 2개의 소정의 틸트각들에 대해 얻어진 평균 반경방향의 틸트에 근거하여 상기 틸트 제어 출력을 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 제어방법.
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