KR101107055B1

KR101107055B1 - 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR101107055B1
Application number: KR1020040096721A
Authority: KR
Inventors: 서정교; 김진용; 신윤섭
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2012-01-25
Also published as: CN1805025A; US20060133231A1; US7656765B2; KR20060057710A; CN100428343C

Abstract

본 발명은, 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 블루레이 디스크(BD) 보다 기록 밀도가 높은 차세대 고밀도 니어 필드 레코딩(Near Field Recording) 디스크에 최적한 트래킹 서보 동작이 수행될 수 있도록, 1 빔 푸시 풀(1 Beam Push Pull) 방식을 이용하여, 트래킹 서보 동작을 제어하되, 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를 2 분할함과 아울러, 상기 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 신호들간의 차 값을 이용하여, 푸시 풀 신호에 포함된 디씨 오프 셋(DC Offset) 성분을 제거함으로써, 1 빔 푸시 풀 방식을 이용할 때 발생되는 디씨 오프셋 성분이 제거된 트래킹 에러신호를 검출할 수 있게 되어, 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크에 대한 트래킹 서보 동작을 보다 정확하게 수행할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

니어 필드 레코딩 디스크, 1 빔 푸시 풀 방식, 갭 에러 검출 포터 디텍터, 2 분할, 디씨 오프셋 성분, 트래킹 에러신호, 솔리드 이머전 렌즈

Description

니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling tracking servo for near field recording disc}

도 1 및 도 2는 차세대 고밀도 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크에 데이터를 기록 또는 재생하기 위한 대물렌즈(OL)와 솔리드 이머전 렌즈(SIL)를 도시한 것이고,

도 3은 일반적인 트래킹 서보 제어 방식인 1 빔 푸시 풀(PP) 방식에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 4는 일반적인 트래킹 서보 제어 방식인 디퍼런셜 푸시 풀(DPP) 방식에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 5는 본 발명이 적용되는 광픽업에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 6은 본 발명에 따라 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분을 제거할 수 있는 새로운 1 빔 푸시 풀 방식에 대한 실시예를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 레이저 다이오드 51 : 빔 성형기

52,55,58,60 : 빔 스플리터 53 : 포워드 감지 포터 디텍터

54 : 갭 에러 검출 포터 디텍터 56 : 대물렌즈

57 : 솔리드 이머전 렌즈 59 : RF 검출 포터 디텍터

61 : 푸시 풀 검출 포터 디텍터

본 발명은, 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 블루레이 디스크(Blu-ray Disc) 보다 기록 밀도가 높은 차세대 고밀도 니어 필드 레코딩(Near Field Recording) 디스크에 최적한 트래킹 서보 동작이 수행될 수 있도록 하기 위한 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 고화질의 비디오 데이터와 고음질의 오디오 데이터를 기록 재생할 수 있는 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)가 널리 보급되어 상용화되고 있으며, 또한 상기 디브이디(DVD)에 비해 기록 밀도가 높은 블루레이 디스크(BD: Blu-ray Disc)가 개발 출시되어 상용화될 것으로 기대되고 있다.

그리고, 상기 디브이디(DVD)의 경우, 약 4.7GB의 기록 용량을 갖으며, 상기 블루레이 디스크(BD)의 경우, 약 25GB의 기록 용량을 갖는 데, 최근에는, 상기 블루레이 디스크(BD)에 비해 기록 밀도가 높은 차세대 고밀도 디스크, 예를 들어 니어 필드 레코딩 디스크(NFR Disc)가 개발 추진 중에 있다.

한편, 상기 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크는, 임의의 다른 명칭으로 불리어 질 수 있으며, 약 140GB 내지 160GB의 기록 용량을 갖는 데, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 디스크에 데이터를 초고밀도로 기록하기 위해서는, 블루레이 디스크 에 비해 개구수(NA)가 훨씬 높아야 하기 때문에, 대물렌즈(10)의 전면(Front)에 반구 등과 같은 형상을 갖는 솔리드 이머전 렌즈(Solid Immersion Lens)(11)를 함께 형성하여, 개구수가 높아지도록 한다.

또한, 광디스크의 트래킹 서보 제어 방식에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 1 빔 푸시 풀(1 Beam Push Pull) 방식이 있는 데, 예를 들어 광디스크에 반사되는 레이저 빔(Laser Beam)은, 대물렌즈(OL)를 다시 거쳐, 푸시 풀 신호를 검출하기 위해 A 영역과 B 영역으로 2 분할된 포터 디텍터(Photo Detector)(20)에 입사되고, 상기 포터 디텍터의 A 영역과 B 영역에서 각각 광전 변환되는 A 신호와 B 신호의 차 값이 트래킹 에러신호(TE=(A-B))로 사용된다.

그리고, 상기 트래킹 에러신호가, 최소(예: TE = 0)가 되도록, 상기 대물렌즈를 광디스크의 수평 방향으로 좌/우 이동시키는 일련의 트래킹 서보 동작을 수행하게 되는 데, 상기 1 빔 푸시 풀 방식에서는, 상기와 같이 대물렌즈를 좌우 이동시키는 경우, 상기 포터 디텍터에 입사되는 레이저 빔도, 마찬가지로 좌우 이동되어, A 영역과 B 영역 사이에 광학적 오프셋(Offset)이 발생하게 된다.

한편, 상기와 같이 발생되는 광학적 오프셋은, 실제로 트래킹 서보가 온(On)되어 있는 상태에서, 트래킹 에러에 의한 신호 변화와 분리되지 않기 때문에, 편심이 존재하는 광디스크의 경우, 트래킹 서보에 오류가 발생되는 주요 원인이 된다.

이에 따라, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 1 개의 메인 빔(Main Beam)과 2 개의 서브 빔(Sub Beam), 그리고 3 개의 포터 디텍터(30,31,32)를 이용하는 디퍼런셜 푸시 풀(Differential Push Pull) 방식이 사용되는 데, 상기 디퍼런셜 푸시 풀(DPP) 방식에서는, 상기 메인 빔에 의해 광전 변환되는 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)을, 푸시 풀 신호로 이용함과 아울러, 상기 2 개의 서브 빔들에 의해 광전 변환되는 E 신호와 G 신호, 그리고 F 신호와 H 신호를 'k{(E+F)-(G+H)}'로 조합하여, 상기 푸시 풀 신호(A-B)에서 감산함으로써, 푸시 풀 신호에 포함된 오프셋 값, 즉 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분을 제거하게 된다.

그리고, 상기 디씨 오프셋 성분이 제거된 트래킹 에러신호(TE={(A-B)}-k{ (E+F)-(G+F)}가 최소(예: TE = 0)가 되도록, 상기 대물렌즈를 광디스크의 수평 방향으로 좌/우 이동시키는 일련의 트래킹 서보 동작을 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 디퍼런셜 푸시 풀(DPP) 방식을 트래킹 서보 동작에 적용하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 1 개의 메인 빔과 2 개의 서브 빔, 그리고 3 개의 포터 디텍터를 사용해야만 하는 데, 이를 위해서는 광디스크와 대물렌즈 사이의 이격 거리가, 일정 거리 이상 이격되어야만 하기 때문에, 광디스크와 대물렌즈가 근접된 상태에서 데이터를 기록 및 재생해야만 하는 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크에는, 사실상 적용이 불가능한 문제점이 있다.

또한, 상기 1 빔 푸시 풀 방식을 적용하는 경우, 전술한 바와 같이, 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분을 제거할 수 없게 되어, 트래킹 서보 동작에 오류가 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 블루레이 디스크(BD) 보다 기록 밀도가 높은 차세대 고밀도 광디스크인 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크에 대해, 1 빔 푸시 풀 방식을 이용하여, 트래킹 서보 동작을 제어하되, 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를 2 분할함과 아울러, 상기 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 신호들간의 차 값을 이용하여, 푸시 풀 신호에 포함된 디씨 오프 셋(DC Offset) 성분을 효율적으로 제거할 수 있도록 하기 위한 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어방법은, 1 빔 푸시 풀 방식을 이용하여, 트래킹 서보 동작을 제어하되, 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를 2 분할함과 아울러, 상기 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 신호들간의 차 값을 이용하여, 푸시 풀 신호에 포함된 디씨 오프 셋(DC Offset) 성분을 제거하는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어방법은, 푸시 풀(Push Pull) 신호를 검출하기 위해 A 영역과 B 영역으로 2 분할된 포터 디텍터로부터 각각 광전 변환되는 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)을 산출함과 아울러, 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를, C 영역과 D 영역으로 2 분할하여, 그 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 C 신호와 D 신호의 차 값(C-D)을 산출한 후, 상기 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)에서, 상기 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값(k(C-D))을 감산하여, 트래킹 에러신호(TE={(A-B)- k(C-D)})로 검출하는 것을 특징으로 하며.

또한, 본 발명에 따른 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치는, 푸시 풀(Push Pull) 신호를 검출하기 위해 A 영역과 B 영역으로 2 분할된 제1 광전 변환수단; 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위해 C 영역과 D 영역으로 2 분할된 제2 광전 변환수단; 및 상기 제1 광전 변환수단에 의해 각각 광전 변환되는 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)에서, 상기 제2 광전 변환수단에 의해 각각 광전 변환되는 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값(k(C-D))을 감산하여, 트래킹 에러신호(TE={(A-B)-k(C-D)})로 검출하는 검출수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는, 본 발명이 적용되는 광픽업에 대한 실시예를 도시한 것으로, 예를 들어 상기 광픽업에는, 레이저 다이오드(50), 빔 성형기(51), 그리고 다수의 빔 스플리터(52,55,58,60)들이 포함 구성되며, 또한, 포워드 감지 포터 디텍터(53), 갭 에러 검출 포터 디텍터(54), RF 검출 포터 디텍터(59), 푸시 풀 검출 포터 디텍터(61), 그리고 대물렌즈(56)와 솔리드 이머전 렌즈(57) 등이 포함 구성된다.

한편, 상기 포워드 감지 포터 디텍터(53)에서는, 상기 레이저 다이오드(50)로부터 발광되는 레이저 빔을 광전 변환하여, 빔의 세기 등을 검출하게 되고, 상기 RF 검출 포터 디텍터(59)에서는, 광디스크에 의해 반사되는 레이저 빔을 광전 변환하여, RF 신호로 출력하게 되며, 상기 푸시 풀 검출 포토 디텍터(61)에서는, 상기 광디스크에 의해 반사되는 레이저 빔을 광전 변환하여, 트래킹 에러신호(TE) 검출을 위한 푸시 풀 신호를 출력하게 된다.

또한, 상기 갭 에러 검출 포터 디텍터(54)는, 상기 광디스크에 의해 반사되는 레이저 빔을 광전 변환하여, 갭 에러 신호(GES: Gap Error Signal)를 출력하게 되는 데, 본 발명에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 갭 에러 검출 포터 디텍터(54)를 C 영역과 D 영역으로 2 분할함과 아울러, 상기 C 영역에 의해 광전 변환되는 C 신호와, 상기 D 영역에 의해 광전 변환되는 D 신호의 차 값(C-D)을 산출하게 된다.

그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 푸시 풀 검출 포토 디텍터(61)의 A 영역에 의해 광전 변환되는 A 신호와, B 영역에 의해 광전 변환되는 B 신호의 차 값인 푸시 풀 신호(A-B)에서, 상기 C 신호와 D 신호의 차 값(C-D)에 비례하는 값을 감산하여, 그 값을 트래킹 에러 신호(TE=(A-B)-k(C-D))로 검출하게 되는 데, 상기 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값 'k(C-D)'는, 상기 푸시 풀 신호(A-B)에 포함된 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분에 해당하는 값으로, 상기 트래킹 에러 신호(TE)에는, 디씨 오프셋 성분이 제거된 순수한 트래킹 에러 값만이 존재하게 된다.

한편, 본 발명이 적용되는 트래킹 서보 컨트롤러(Servo Controller)에서는, 상기와 같이 디씨 오프셋 값이 제거된 트래킹 에러신호(TE=(A-B)-k(C-D))가, 최소(예: TE = 0)가 되도록, 대물렌즈를 광디스크의 수평 방향으로 좌/우 이동시키는 일련의 트래킹 서보 동작을 수행하게 된다.

그리고, 상기 대물렌즈를 좌우 이동시키는 경우, 상기 푸시 풀 검출 포터 디텍터(61)에 입사되는 레이저 빔도 좌우 이동되어, A 영역과 B 영역 사이에 광학적 오프셋이 발생하게 되더라도, 상기 대물렌즈의 좌우 이동에 따라, 상기 갭 에러 검출 포토 디텍터(54)에 입사되는 레이저 빔도, 마찬가지로 좌우 이동되어, C 영역과 D 영역 사이에도, 동일하게 광학적 오프셋이 발생하게 되므로, 전술한 바와 같이, 상기 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값 'k(C-D)'을, 푸시 풀 신호(A-B)에 감산하여, 광학적 오프셋에 해당하는 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분이 제거된 트래킹 에러신호를 검출할 수 있게 된다.

이에 따라, 광디스크와 대물렌즈가 근접된 상태에서 데이터를 기록 및 재생해야만 하는 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크에 부적절한 디퍼런셜 푸시 풀(DPP) 방식 대신, 1 빔 푸시 풀 방식을 트래킹 서보 동작에 적용시킬 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법은, 예를 들어 블루레이 디스크(BD) 보다 기록 밀도가 높은 차세대 고밀도 니어 필드 레코딩(Near Field Recording) 디스크에 최적한 트래킹 서보 동작이 수행될 수 있도록, 1 빔 푸시 풀(1 Beam Push Pull) 방식을 이용하여, 트래킹 서보 동작을 제어하되, 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를 2 분할함과 아울러, 상기 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 신호들간의 차 값을 이용하여, 푸시 풀 신호에 포함된 디씨 오프 셋(DC Offset) 성분을 제거함으로써, 1 빔 푸시 풀 방식을 이용할 때 발생되는 디씨 오프셋 성분이 제거된 트래킹 에러신호를 검출할 수 있게 되어, 니어 필드 레코딩(NFR) 디스크에 대한 트래킹 서보 동작을 보다 정확하게 수행할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

1 빔 푸시 풀 방식을 이용하여, 트래킹 서보 동작을 제어하되, 갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를 2 분할함과 아울러,

상기 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 신호들간의 차 값을 이용하여, 푸시 풀 신호에 포함된 디씨 오프 셋(DC Offset) 성분을 제거하고,

상기 디씨 오프셋 성분이 제거된 푸시 풀 신호를, 트래킹 에러신호로 검출하여, 그 트래킹 에러신호가 최소가 되도록, 대물레즈(OL)와 솔리드 이머전 렌즈(SIL)를 함께, 좌우로 이동시키는 트래킹 서보 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어방법.

삭제

푸시 풀(Push Pull) 신호를 검출하기 위해 A 영역과 B 영역으로 2 분할된 포터 디텍터로부터 각각 광전 변환되는 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)을 산출함과 아울러,

갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위한 포터 디텍터를, C 영역과 D 영역으로 2 분할하여, 그 2 분할된 영역으로부터 각각 광전 변환되는 C 신호와 D 신호의 차 값(C-D)을 산출한 후,

상기 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)에서, 상기 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값(k(C-D))을 감산하여, 트래킹 에러신호(TE={(A-B)-k(C-D)})로 검출하는 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어방법.

제 3항에 있어서,

상기 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값(k(C-D))은, 상기 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)에 포함된 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분인 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어방법.

제 3항에 있어서,

상기 트래킹 에러신호(TE={(A-B)-k(C-D)})가 최소가 되도록, 대물레즈(OL)와 솔리드 이머전 렌즈(SIL)를 함께, 좌우로 이동시키는 트래킹 서보 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어방법.

푸시 풀(Push Pull) 신호를 검출하기 위해 A 영역과 B 영역으로 2 분할된 제1 광전 변환수단;

갭 에러(Gap Error) 신호를 검출하기 위해 C 영역과 D 영역으로 2 분할된 제2 광전 변환수단; 및

상기 제1 광전 변환수단에 의해 각각 광전 변환되는 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)에서, 상기 제2 광전 변환수단에 의해 각각 광전 변환되는 C 신호와 D 신호 의 차 값에 비례하는 값(k(C-D))을 감산하여, 트래킹 에러신호(TE={(A-B)-k(C-D)})로 검출하는 검출수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치.

제 6항에 있어서,

상기 C 신호와 D 신호의 차 값에 비례하는 값(k(C-D))은, 상기 A 신호와 B 신호의 차 값(A-B)에 포함된 디씨 오프셋(DC-Offset) 성분인 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치.

제 6항에 있어서,

상기 트래킹 에러신호(TE={(A-B)-k(C-D)})가 최소가 되도록, 대물레즈(OL)와 솔리드 이머전 렌즈(SIL)를 함께, 좌우로 이동시키기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치.