KR20020011907A - 광 픽업 장치 및 틸트량 검출 방법 - Google Patents

광 픽업 장치 및 틸트량 검출 방법 Download PDF

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Abstract

광픽업 장치는 기록 매체로부터 반사된 회절광을 수신하는 광디텍터; 및 0차 회절광과 광디텍터에 의해 수신된 반사광의 0차 회절광 이외의 적어도 하나의 회절광의 간섭 영역내의 광강도에 기초하여, 기록 매체의 틸트량을 검출하는 틸트 디텍터를 포함한다.

Description

광 픽업 장치 및 틸트량 검출 방법{OPTICAL PICKUP APPARATUS AND TILT AMOUNT DETECTING METHOD}
본 발명은, 기록 매체를 사용하여 정보의 기록 및/또는 재생을 하는 광 픽업 장치, 특히, 상기 기록 매체의 틸트량을 검출하는 광 픽업 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 수 GB(Gbyte)의 기록 용량을 갖는 추기형(write-once)의 DVD-R(Digital Versatile Disc - Recordable), 개서 가능한 DVD-RW(DVD - Rewritable) 및 DVD-RAM(DVD-Random Access Memory) 등의, 각종 광학식 기록 매체의 개발을 진행시켜 오고 있다.
이와 같은 광디스크의 기록재생장치에서는, 일반적으로, 기록 또는 재생시에 있어서 광디스크를 회전시킬 때, 광디스크가 휘는 것에 의해 광 픽업으로부터 방출된 빔의 광축과 조사 위치에서의 광디스크의 법선 사이에 각의 편이가 생긴다. 이 편이의 각도는 틸트각이라고 불리고, 주로 광디스크의 반경 방향으로 발생하고, 광학계의 코마 수차 등의 요인이 된다. 따라서, 틸트각이 발생하는 것에 의해 인접하는 트랙과의 크로스토크나 지터 등의 신호 열화가 발생하고, 광디스크의 재생 품질에 악영향을 준다. 또한, 특히 DVD와 같이 고밀도 기록을 행하는 경우에는, 레이저 빔의 스폿 반경을 작게 하기 위해, 레이저의 파장을 짧게 하고, 대물 렌즈의 개구수(NA)를 크게 할 필요가 있기 때문에, 틸트각에 대한 마진이 적어진다. 따라서, 고밀도 기록화에 의해 광디스크가 약간 기울어도 인접 피트로부터의 영향을 무시할 수 없게 되어, 재생 품질의 악화를 초래한다.
반경 틸트 서보를 행하는 경우에는, 반경 틸트량을 모니터 하기 위한 틸트 신호가 필요하지만, 정보 기록 재생용의 광학계로부터 떨어진 틸트량을 검출하기 위한 틸트 센서를 제공하는 경우에는, 광 픽업의 초점 위치와 상기 틸트 센서에 의한 틸트검출 위치가 다르기 때문에, 정확한 틸트량이 얻어지지 않고, 제조상의 코스트가 증가하는 동시에 소형화가 곤란하다고 하는 결점이 있다. 또한, 상기 틸트 센서의 경년 변화 등으로 인해 검출 정밀도가 저하하는 등의 각종 결점을 갖는다. 이러한 결점을 극복하기 위해, 틸트 센서를 별도로 제공하지 않고 틸트를 검출하는 각종 방법이 개시되어 있다.
종래, 틸트 센서를 별도로 제공하지 않고 틸트를 검출하는 틸트 서보 장치로서, 예컨대, 일본 공개 특허 공보 99-110769호가 개시되어 있다. 상기 틸트 서보에 있어서는, 좌우의 인접 트랙 사이의 크로스토크량의 차를 이용하여 반경 틸트 신호를 생성하고 있다. 그러나, 크로스토크량을 검출하기 위한 복잡한 회로가 필요하다. 또한, 1빔의 광 픽업을 사용하는 경우, 크로스토크량을 검출하기 위해 디스크의 3회전의 데이터를 버퍼에 보존해 놓을 필요가 있다. 또한, 1빔 광 픽업에 데이터가 미리 기록될 필요가 있기 때문에, 재생 전용 디스크 또는 개서 가능 디스크의 경우에는 기록 후의 재생시만으로 적용이 제한된다.
일본 특허 공개 공보 2000-149298호에 개시된 틸트 검출 방법에 있어서는, DPP(Differential Push - Pull) 트래킹 신호와 DPD(Differential Phase Detection) 트래킹 신호 사이의 차를 이용하여 반경 틸트 신호를 생성하고 있다. 그러나, CD-R이나 DVD-RW의 그루브 기록의 경우에는 3빔 광학계가 필수이다. 또한, 기록시 DPD 트래킹 신호를 얻어야 하기 때문에, 어드레스 정보를 나타내기 위한 프리피트부를 디스크상에 제공해야 한다.
또한, 일본 특허 공개 공보 2000-137923호에 개시된 틸트 검출 방법에 있어서는, DVD-RAM 디스크의 CAPA(Complimentary Allocated Pit Address)와 같이, 트랙 중심에서 좌우로 배치된 동일한 프리피트 어레이로부터 재생된 신호의 변화량을 모니터 함으로써 반경 틸트 신호를 생성하고 있다. 그러나, 동일한 프리피트 어레이가 제공되는 디스크에만 적용할 수 있다. 따라서, 재생 전용 디스크에는 적용할 수 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 본 발명의 목적은 여러 가지의 디스크 및 광학계에 광범위하게 적용할 수 있고 고정확도로 틸트량을 검출할 수 있는 고성능의 소형화된 광 픽업 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 해결하도록, 본 발명의 일 양태에 따르면, 기록 매체의 기록면에 광빔을 조사하여 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치로서, 상기기록 매체로부터 반사된 회절광을 수광하는 수광 수단; 및 상기 수광 수단에 의해 수광된 반사광 중, O차 회절광과 상기 O차 회절광 이외의 적어도 하나의 회절광의 간섭 영역내의 광 강도에 따라 상기 기록 매체의 틸트량을 검출하는 틸트 검출 수단을 포함하는 광 픽업 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기록 매체의 기록면에 광 빔을 조사하여 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 기록 매체의 틸트량을 검출하는 방법으로서, 상기 기록 매체로부터 반사된 회절광을 수광하는 단계; 및 상기 수광하는 단계에서 수광된 반사광 중 O차 회절광 및 상기 0차 회절광 이외의 적어도 하나의 회절광의 간섭 영역의 광 강도에 따라 기록 매체의 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 광 픽업 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 나타낸 광 픽업 장치의 디텍터의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 광디스크로 조사된 광 빔의 0차 회절광 및 ±1차 회절광을 개략적으로 나타낸 사시도,
도 4는 반경 틸트가 발생된 경우의 센터 디텍터 상의 빔 스폿 강도 분포를 나타낸 도면,
도 5는 도 4에 나타낸 광 강도 분포에서 파선으로 나타낸, 디텍터 중심을 통과하고, 반경 방향으로 평행인 단면에서의 광 강도 분포를 스폿 직경을 규격화한 상대 스폿 직경에 대해 나타낸 도면,
도 6은 디텍터의 구성 및 틸트 신호 생성부의 구성의 일례를 나타낸 블럭도,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에서 반경 틸트각에 대한 반경 틸트 신호 강도(S)를 플로팅한 도면,
도 8은 광축 편이(δ)가 있는 경우에 반경 틸트 신호 강도의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 9는 0, 3 및 6%의 광축 편이(δ)에 대한 반경 푸시풀 신호(Pr)의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 디텍터 및 틸트 신호 생성부의 구성의 일례를 나타낸 블럭도,
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에서 반경 틸트각에 대한 보정된 반경 틸트 신호 강도(S')를 광축 편이(δ)=0, 3 및 6%의 파라미터로 플로팅한 도면,
도 12는 광디스크의 기록 영역에서의 랜드(L), 그루브부(G) 및 조사빔 스폿 및 디텍터를 나타낸 도면,
도 13은 도 12의 경우에서 광축 편이(δ)가 있는 경우의 접선 푸시풀 신호(TPP14,TPP23)의 진폭을 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 제 3 실시예의 디텍터 및 틸트 신호 생성부의 구성의 일례를 나타낸 블럭도,
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에서 이득 제어를 실행하지 않은 경우 반경 틸트 신호 강도 및 접선 푸시풀 신호 진폭을 반경 틸트각에 대해 나타낸 도면,
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에서 이득 제어를 실행한 경우 반경 틸트 신호 강도 및 접선 푸시풀 신호 진폭을 반경 틸트각에 대해 나타낸 도면,
도 17은 제 3 실시예의 개조예로서, 6분할 디텍터를 사용한 틸트 신호 생성부의 구성의 일례를 나타낸 블럭도,
도 18은 본 발명에 따른 디텍터의 분할 형태의 개조예의 일례를 나타낸 도면,
도 19는 본 발명에 따른 디텍터의 분할 형태의 개조예의 일례를 나타낸 도면,
도 20은 본 발명에 따른 디텍터의 분할 형태의 개조예의 일례를 나타낸 도면, 및
도 21은 본 발명에 따른 하나의 간섭 영역 내의 광 강도 차를 검출하는 디텍터의 분할 형태의 개조예의 일례를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성 요소에는 동일의 참조부를 첨부하고 있다.
제1 실시예
도1은, 본 발명에 의한 광 픽업 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 광원(2)으로부터 조사된 레이저광은 콜리메이터 렌즈(3)를 통해 평행광으로 되고, 회절 격자(4)로 입사된다. 상기 회절 격자(4)는, 레이저빔을 주빔(BM) 및 제1, 제2 부빔(BS1,BS2)으로 분리한다. 즉, 상기 광 픽업 장치는 3빔 구성을 갖는다. 상기 빔들(BM, BS1, BS2)은 빔 스플리터(5)를 투과하고, λ/4 파장판(6)을 통과하여원형 편광빔의 형태로 대물 렌즈(7)를 통해 집광되어 광디스크(8)에 조사된다. 광디스크(8)의 기록면에 의해 반사된 빔은, 대물 렌즈(7), λ/4 파장판(6) 및 빔 스플리터(5)를 거쳐 초점 렌즈(9)에 의해 집광되어 디텍터(10)에 검출된다. 디텍터(10)에 의해 검출된 빔(BM, BS1, BS2)의 각 수광 신호는 신호 처리부(도시 안함)에 공급되는 동시에, 후술하는 바와 같이, 광디스크(8)의 반사 빔으로부터 틸트량을 검출하는 것에 의해 틸트 신호를 생성하는 틸트신호 생성부(11)로 공급된다. 또한, 상기 신호 처리부에 있어서는, 독출 데이터 신호가 생성되는 동시에, 트래킹 및 초점 제어를 위한 신호 처리가 행해진다.
도2는, 디텍터(10)의 구성을 나타내는 도면이다. 디텍터(10)는, 주 빔용의 센터 디텍터(12), 및 부 빔용의 2개의 사이드 디텍터(13,14)로 구성되어 있다. 센터 디텍터(12)는, 6개의 수광 소자를 갖는 6분할 디텍터이다. 상기 6개의 수광 소자들은 광디스크(8)의 반경 방향을 따라 2분할하고 또한 상기 디스크(8)의 접선 방향을 따라 3분할하여 얻어진 영역에 배치된다. 즉, 센터 디텍터(12)의 6개의 수광 소자들은 2 ×3 매트릭스 형태로 배치된다. 3개의 소자부들중 2조(즉, R1 - R3 및 L1 - L3)는 도2에 나타낸 바와 같이 기록 매체의 반경 방향으로 배치된다. 상기 센터 디텍터(12)는 빔스폿(15)을 수광한다.
도2에 나타낸 바와 같이, 반경 방향으로 대향하는 2조의 수광 소자 중에 1조를 탄젠트 방향을 따라 순서대로 L1, L2, L3으로 하고, 다른 1조를 R1, R2, R3이라고 한다. 또한, 이하에 있어서는 설명의 편의상, 수광 소자에 의한 검출 신호에 관해서도 동일한 참조부호(L1∼L3, R1∼R3)를 사용하여 설명한다. 센터 디텍터(12)의분할폭은, 중앙부에 위치한 수광 소자(L2, R2)의 폭(W)이, 빔스폿의 직경을 1로 하였을 때, 0.6(즉, W=0.6)이 되도록 분할되어 있다. 상기 값(W)은, 대물 렌즈(7)의 개구수(NA), 광원의 파장(λ) 및 트랙 피치(그루브 피치) 등에 의해 변화하기 때문에, 사용되는 장치에 대해 최적의 값을 선택하면 좋다.
일반적인 광디스크에 있어서는, 그루브 피치 또는 트랙 피치는 λ/(2×NA) 이상이다. 이 경우에는, 도3에 나타낸 바와 같이, 광디스크에 조사된 빔은 그루브(17) 또는 데이터 기록 영역에 의해 회절되고, 적어도 0차 회절 광(21), +1차 회절광(22) 및 -1차 회절광(23)으로 분기된다. 상기 회절광은 광로상에 있어서 그들의 일부가 서로 겹쳐 간섭 영역(25)이 발생한다. 즉, 0차 회절광(21)과 +1차 회절광(22)에 의한 간섭 영역(25A), 및 0차 회절광(21)과 -1차 회절광(23)에 의한 간섭 영역(25B)이 생긴다.
재생 또는 기록시의 그루브(17)상의 조사 빔에 의해 발생하는, 0°, 0.2°, 0.4°, 0.6°의 반경 틸트에 대한 센터 디텍터(12)상의 빔 스폿 강도 분포를 도4에 나타낸다. 또, 도4의 파선으로 나타낸 바와 같이 디텍터 중심을 통하고 반경 방향에 평행인 단면에서의 광강도 분포를, 스폿 반경을 1로 규격화한 상대 스폿 반경에 대해 도5에 나타낸다. 도5로부터 알 수 있는 바와 같이, 반경 틸트가 증가함에 따라, 회절광의 간섭 영역의 내주부(27)과 외주부(28) 사이의 광강도 차가 증가한다. 따라서, 이 내주부(27)와 외주부(28) 사이의 광강도 차를 모니터하면 반경 틸트량을 알 수 있다. 또는, 내주부(27)와 외주부(28)중 어느 하나와 다른 영역, 예컨대, 스폿 중앙부(29) 사이의 광강도 차이를 검출함으로써 반경 틸트량을 알 수 있다.
도6은, 디텍터(12) 및 틸트 신호 생성부(11)의 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다. 디텍터(12)는, 상기한 바와 같이 6분할 디텍터이고, 광디스크(8)의 접선 방향을 따라 배치된 3개의 수광 소자(R1 - R3)에 의해 검출된 신호들 중에 검출 신호(R1, R3)는 가산기(31)에 공급되어 가산된다. 가산 신호(R1+R3) 및 검출 신호(R2)는 감산기(32)에 공급되고, 가산 신호(R1 + R3)로부터 검출 신호(R2)가 감산되어, 감산 신호(R1 - R2 + R3)가 감산기(33)로 공급된다. 한편, 다른 1조의 검출 신호(L1 - L3)에도 유사한 동작이 행해지고, 감산 신호(L1 - L2 + L3)가 감산기(33)에 공급된다. 감산기(33)에 있어서, 감산 신호(L1 - L2 + L3)로부터 감산 신호(R1 - R2 + R3)가 감산되고, 반경 틸트신호로서,
S=(L1-L2+L3)-(R1-R2+R3) (1)
가 얻어진다. 즉, 이 경우에는, 간섭 영역(25)의 내주부(27)와 외주부(28) 사이의 광강도 차이에 기초하여 반경 틸트량을 검출하고 있다.
도7은, 반경 틸트각의 함수로서 반경 틸트신호(S)를 플로팅한 결과를 나타낸다. 반경 틸트각에 따라 반경 틸트신호(S)는 단조롭게 변화하고 있다. 따라서, 상기 방법에 의해 얻어진 반경 틸트신호(S)를 사용함으로써 양호한 틸트 서보 제어가 가능한 것을 알 수 있다. 여기서, 이 경우에 행해진 트래킹 서보 제어에 있어서는, 반경 푸시 풀 신호로서 Pr=(L1+L2+L3)-(R1+R2+R3)을 사용했다. 또, 광디스크에는 데이터를 미기록 상태라고 가정한다. 또한, 데이터가 기록된 광디스크의 경우에는, 검출 신호로 RF신호 성분이 포함되지만, 로우 패스 필터에 의해 RF신호 성분을 제거할 수 있기 때문에, 상기와 유사한 반경 틸트신호(S)를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, L1∼L3 및 R1∼R3의 양방을 사용했지만, S=L1-L2+L3과 S=R1-R2+R3 중에 어느 하나를 사용할 수 있다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예인 틸트 검출 방법에 대해 설명하기 전에, 본 실시예에 특히 유효한, 광축 편이가 있는 경우의 반경 틸트 신호에 대해 이하에 설명한다.
통상의 광 픽업 장치에서는, 디스크에 편심이 있는 경우, 트래킹 서보에 의해 대물 렌즈가 반경 방향으로 편향한다. 그 결과, 디텍터상의 스폿이 반경 방향으로 시프트하여 광축 편이(δ)가 생긴다. 광축 편이(δ)가 있는 경우에, 반경 틸트 신호 강도의 시뮬레이션 결과를 도8에 나타낸다. 또한, 이 경우, 광축 편이에 의한 트래킹 오프셋을 캔슬하기 위해 트래킹 서보에서는 DPP(Differential Push-Pull) 트래킹 신호를 사용했다.
도8은 광축 편이가 0, 3 및 6%인 경우, 반경 틸트각에 대한 반경 틸트 신호 강도(S)를 도시한다. 반경 틸트가 0임에도 불구하고, 반경 틸트 신호가 0을 취하지 않음을 알 수 있다. 즉, 강도 오프셋은 반경 틸트 신호에서 발생한다.
도9는 광축 편이(δ)가 0, 3 및 6%인 경우에 대한 반경 푸시풀 신호(Pr)의 시뮬레이션 결과를 도시한다. 도8 및 도9로부터, 반경 틸트 신호의 오프셋량과 반경 푸시풀 신호(Pr)의 크기 사이에 대략 비례 관계가 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 제1 실시예에 기술한 바와 같이, 반경 푸시풀 신호 Pr = (L1 + L2 + L3) - (R1 + R2 + R3)을 사용하여 반경 틸트 신호 S = (L1 - L2 + L3) - (R1 - R2 + R3)을 보정함으로써, 광축 편이(δ)에 의해 반경 틸트 신호에 발생되는 오프셋을보정할 수 있다. 상기 보정 후의 반경 틸트 신호(S')를 다음 식에 의해 표현할 수 있다.
S' = (L1 - L2 + L3) - (R1 - R2 + R3) - α×Pr (2)
여기서, α는 소정의 보정 계수이다.
도10의 블록도는 본 발명의 제2 실시예의 틸트 검출 방법을 실행하기 위한 틸트 디텍터(12)와 틸트 신호 생성부(11)의 예를 도시한다. 단, 디텍터(12)의 구성은 제1 실시예와 유사하다.
광디스크(8)의 접선 방향으로 배치된 3개의 광 검출 소자(R1 - R3)에 의해 검출된 검출 신호(R1,R2,R3)는 제1 실시예와 유사한 방법으로 가산기(31)와 감산기(32)에 의해 연산된다. 얻어진 신호(R1 - R2 + R3)를 감산기(33)에 공급한다. 또한, 접선 방향으로 배치된 다른 조의 광 검출 소자(L1 - L3)에 의해 검출된 검출 신호(L1,L2,L3)는 가산기(31)와 감산기(32)에 의해 연산된다. 얻어진 신호(L1 - L2 + L3)를 감산기(33)에 공급한다. 상기 감산기(33)에서, 반경 틸트 신호 S = (L1 - L2 + L3) - (R1 - R2 + R3)을 얻을 수 있다.
한편, 검출 신호(R1,R2,R3,L1,L2,L3)는 가산기(35,36)와 감산기(37)에 의해 연산된다. 반경 푸시풀 신호 Pr = (L1 + L2 + L3) - (R1 + R2 + R3)이 감산기(37)로부터 계수 연산기(38)에 공급된다. 계수 연산기(38)에서, 반경 푸시풀 신호(Pr)에 보정 계수(α)를 승산한다. 상기 감산기(39)에서, 보정치(α× Pr)가 반경 틸트 신호(S)로부터 감산되어, 보정된 반경 틸트 신호 S'={(L1 - L2 + L3) - (R1 - R2 + R3)} - α×Pr가 얻어진다.
도11은 상기 틸트 검출 방법이 실행된 경우, 광축 편이 δ= 0, 3 및 6%의 파라미터를 사용하여, 반경 틸트에 대해 보정된 반경 틸트 신호(S')의 강도 플롯을 도시한다. 광축 편이(δ)가 발생한 경우에도, 보정된 반경 틸트 신호 강도(S')에는 오프셋이 발생되지 않는다. 따라서, 상기 방법에 의해 얻어진 보정된 반경 틸트 신호 강도(S')를 사용하여 양호한 틸트 서보 제어가 가능함을 알 수 있다.
비록 DPP 신호를 사용한 트래킹 서보를 나타냈지만, 3빔 방법에 의해도 유사한 효과가 얻어진다. 또한, 비록 여기서는 보정 계수 α=0.2가 주어졌지만, 사용되는 광학계의 디자인, 디스크 타입 등에 따라 보정 계수를 적절히 결정할 수 있다. 또한, 재생시 DPD 신호에 의해 트래킹 서보가 실행될 수 있기 때문에, 본 방법은 1빔 구성을 갖는 광픽업에도 적용할 수 있다.
제3 실시예
상기 실시예에 부가하여, 광축 편이에 의해 반경 틸트 신호내에 발생되는 오프셋을 다른 방법으로 캔슬할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에서, 접선 푸시풀 신호를 사용하여 반경 틸트 신호를 얻는다. 본 발명의 제3 실시예의 틸트 검출 장치를 기술하기 전에, 접선 푸시풀 신호와 광축 편이 사이의 관계를 이하에 기술한다.
도12는 광디스크(8)의 기록 영역상의 랜드(L), 그루브(G) 및 조사광빔 스폿을 디텍터와 함께 도시한다. 상기 디텍터는 설명의 편의상, 4소자 디텍터(4분할 디텍터)를 예로서 설명한다. 랜드 프리피트(LPP) 위에 광빔을 주사하면, 도면에 도시한 바와 같이, 접선 푸시풀 신호의 진폭 TPP(14)(즉, TPP(14) = DET(1) - DET(4)) 및 TPP(23)(즉, TPP(23) = DET(2) - DET(3))를 제공한다. 그러나, 광축 편이(δ)가있으면, 도13에 도시한 바와 같이, 접선 푸시풀 신호 진폭 TPP(14)와 TPP(23)가 상이하다. 본 실시예의 접선 푸시풀 신호를 사용하여, 광축 편이의 영향을 제거한다.
도14는 본 발명의 제3 실시예의 디텍터(12)와 틸트 신호 생성부(11)의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 디텍터(12)는 광디스크(8)의 반경 방향으로 2분할하고, 접선 방향으로 4분할하여 얻어진 영역에 각각 배치된 8개의 광검출 소자를 갖는 8소자 디텍터이다.
광디스크(8)의 접선 방향으로 배치된 4개의 광검출 소자(R1-R4)에 의해 검출된 검출 신호(R1,R2,R3,R4)는 증폭 이득(GR)을 갖는 증폭기(41)에 의해 증폭된다. 상기 증폭된 신호는 제1 실시예와 유사한 가산기(31)와 감산기(32)에 의해 연산된다. 상기 얻어진 신호 GR× (R1 - R2 - R3 + R4)는 감산기(33)에 공급된다. 또한, 상기 증폭된 신호는 가산기(35)와 감산기(36)에 의해 연산된다. 얻어진 신호 GR×(R1 + R2 - R3 - R4)는 진폭 비교측정기(43)에 공급된다.
한편, 다른 조의 검출 신호(L1,L2,L3,L4)도 증폭 이득(GL)을 갖는 증폭기(42)에 의해 증폭되고, 그 후 상기와 유사한 처리가 행해진다. 상기 얻어진 신호 GL× (L1 - L2 - L3 + L4)는 감산기(33)에 공급되고, 신호 GL× (L1 + L2 - L3 - L4)는 진폭 비교측정기(43)에 공급된다.
진폭 비교측정기(43)는 접선 푸시풀 신호 진폭 PTR(= R1 + R2 - R3 - R4) 및 PTL(= L1 + L2 - L3 - L4)의 증폭 이득(GR, GL)을 조정하는 신호를 증폭기(41,42)에공급하여, GR× (R1 + R2 - R3 - R4) 및 GL×(L1 + L2 - L3 - L4)가 실질적으로 같아지도록 제어한다. 이에 의해, 광축 편이(δ)에 의해 반경 틸트 신호내에 발생되는 오프셋을 보정하는 것이 가능해진다. 보정된 반경 틸트 신호(S')를 다음 식에 의해 표현할 수 있다.
S' = GL× (L1 - L2 - L3 + L4)
- GR× (R1 - R2 - R3 + R4) (3)
또한, 여기서 접선 푸시풀 신호 진폭(PTR,PTL)은 광검출 소자(L1-L4,R1-R4)의 각 신호 진폭의 피크-피크값을 유지하여 얻어진 유지값에 연산을 함으로써 결정된다.
본 발명에 의한 틸트 검출의 효과를 상기 이득 제어를 행하지 않은 경우와 행한 경우 각각에 대해, 도15 및 도16에 도시한다. 또한, 광축 편이(δ)는 6%로 가정한다. 도15에 도시한 바와 같이, 이득 제어를 실행하지 않은 경우, 접선 푸시풀 신호 진폭(PTR,PTL)이 상이하여, 반경 틸트 신호내에 오프셋을 야기한다. 한편, 이득 제어를 실행하면, 반경 틸트 신호내의 오프셋이 보정된다. 따라서, 상기 방법으로 얻어질 수 있는 보정된 반경 틸트 신호(S')를 사용함으로써, 양호한 틸트 서보 제어가 가능함을 알 수 있다.
기타 실시예
상기 제3 실시예는 8소자 디텍터를 사용하는 예를 들어 설명한다. 그러나, 예컨대 6소자 디텍터는 도17에 도시한 바와 같이, 제3 실시예와 유사한 틸트 신호생성 처리를 행할 수 있다. 이 경우, 보정된 반경 틸트량을 나타내는 보정된 반경 틸트 신호(S')는 S' = GL× (L1 - L2 + L3) - GR× (R1 - R2 + R3)로서 표현되고, 접선 푸시풀 신호 진폭(PTR, PTL)은 PTL= L1 - L3 및 PTR= R1 - R3으로서 표현된다.
또한, 상기 여러 가지 실시예에서, 회절광의 간섭 영역에서 내주부와 외주 사이의 광 강도의 차이를 검출하기 위해 디텍터가 형성되면, 디텍터의 분할 형상은 임의일 수 있다. 예컨대, 도18, 도19 및 도20에 도시한 바와 같이, 형상이 간섭 영역의 내주부와 외주부에서 광 강도 분포에 따른 형상일 수 있다. 또한, 도면에서, 파선은 광강도 분포를 나타내고, 실선은 분할 구획을 나타낸다.
간섭 영역 중 적어도 하나 내의 광강도차를 검출하는 디텍터를 사용할 수 있다. 예컨대, 일 간섭 영역(R측과 L측 중 하나)에 대응하는 검출부가 도21에 도시한 바와 같이 분할된 디텍터를 사용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 +1차 회절광과 -1차 회절광의 간섭 영역에 대해 기술했지만, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않는다. 2차 이상의 회절광의 간섭 영역의 광강도 분포를 이용할 수 있다.
상기 실시예에는 DPP 신호를 사용한 트래킹 서보를 실행한 경우를 나타냈지만, 3빔 방법 또는 통상의 푸시풀 방법에 의해서도 유사한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 일반적인 푸시풀 방법을 사용하면, 광픽업이 1빔 구성으로 될 수 있다.
또한, 상기 실시예는 예시일 뿐이고, 광기록 매체, 픽업 광학계 등의 종류에따라 적당한 변경 또는 편성을 적용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 그루브 또는 피트열이 제공되면, 프리피트의 유무에 관계없이 디스크에 적용할 수 있다. 본 발명은 푸시풀 신호가 이용가능한 임의의 디스크, 예컨대 DVD-R, DVD-RW 및 DVD-RAM 등의 디스크에도 적용할 수 있다. 1빔 구성은 어느 디스크에서도 실행할 수 있기 때문에, 픽업의 광학계 및 신호 처리 회로 등은 매우 간단하다.
상기로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 각종 디스크 및 광학계에 광범위하게 적용할 수 있는 광픽업 장치를 제공한다. 본 발명은 프리피트를 갖지 않는 디스크의 데이터 기록시에도 적용할 수 있다. 본 발명은 1빔 구성의 광픽업에도 적용할 수 있다. 본 발명은 고정밀도의 틸트량을 검출 할 수 있고, 소형화에 적합한 광픽업 장치를 제공한다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명한 것이다. 상기 설명한 실시예로부터 당업자들에게는 다양한 변경 및 수정을 실시할 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구항이 이러한 변경 및 수정을 포함함을 알 수 있다.

Claims (22)

  1. 기록 매체의 기록면에 광빔을 조사하여 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 광 픽업 장치로서,
    상기 기록 매체로부터 반사된 회절광을 수광하는 수광 수단; 및
    상기 수광 수단에 의해 수광된 반사광 중, O차 회절광과 상기 O차 회절광 이외의 적어도 하나의 회절광의 간섭 영역내의 광 강도에 따라 상기 기록 매체의 틸트량을 검출하는 틸트 검출 수단을 포함하는 광 픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 틸트 검출 수단은 상기 간섭 영역의 외주 영역 및 내주 영역 사이의 광 강도 차에 따라 상기 기록 매체의 틸트량을 검출하는 광 픽업 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 틸트 검출 수단은 상기 간섭 영역 중 적어도 하나 내의 광 강도에 따라 상기 기록 매체의 틸트량을 검출하는 광 픽업 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 기록 매체의 접선 방향으로 배열된 3개의 수광 소자를 가지며, 상기 수광 소자에 의한 수광 신호가 상기 접선 방향에 대해 순서대로 L1, L2 및 L3으로 주어질 때, 반경 틸트량을 나타내는 반경 틸트 신호(S)는
    S=L1-L2+L3
    로 표현되는 광 픽업 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회절광은 +1차 회절광 및 -1차 회절광 중 하나를 포함하는 광 픽업 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 기록 매체는 회전 기록 매체이고, 상기 틸트 검출 수단은 상기 기록 매체의 반경 방향의 회절광 간섭 영역내의 광 강도에 따라 반경 틸트량을 검출하는 광 픽업 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 반사광을 수광하여 상기 반경 방향의 푸시풀 신호로서 반경 푸시풀 신호를 생성하는 수단을 포함하고, 상기 틸트 검출 수단은 상기 반경 틸트량을 나타내는 틸트 신호 강도로부터 상기 반경 푸시풀 신호에 소정 계수를 곱한 값을 감하여 보정된 반경 틸트량을 계산하는 보정 수단을 포함하는 광 픽업 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 반사광을 수광하여, 상기 기록 매체의 반경 방향에 대해, 상기 기록 매체의 접선 방향의 푸시풀 신호로서 적어도 2개의 접선 푸시풀 신호를 생성하는 수단을 포함하고, 상기 틸트 검출 수단은 상기 적어도 2개의 접선 푸시풀 신호의 진폭이 실질적으로 같아지도록 상기 반경 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 보정하는 보정 수단을 포함하는 광 픽업 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보정 수단은 상기 접선 푸시풀 신호 각각을 증폭하는 증폭 수단 및 상기 접선 푸시풀 신호들의 진폭이 실질적으로 동일하게 되도록 상기 증폭 수단의 이득을 조정하는 수단을 포함하는 광 픽업 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 기록 매체는 랜드부 및 그루브부에 의해 형성되는 기록 영역을 포함하는 광 픽업 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 기록 매체의 반경 방향으로 2분할하고 상기 기록 매체의 접선 방향으로 3분할하여 얻어진 영역에 배열된 6개의 수광 소자를 가진 6분할 디텍터인 광 픽업 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 기록 매체의 반경 방향으로 2분할하고 상기 기록 매체의 접선 방향으로 3분할하여 얻어진 영역에 배열된 6개의 수광 소자를 가진 6분할 디텍터이고, 상기 기록 매체의 반경 방향으로 대향하는 수광 소자의 각 쌍에 의한 수광 신호를 상기 접선 방향에 대해 순서대로 (L1,R1), (L2,R2) 및 (L3,R3)로 할 때, 상기 반경 틸트량을 나타내는 반경 틸트 신호(S)는,
    S=(L1-L2+L3)-(R1-R2+R3)
    로 표현되는 광 픽업 장치.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 기록 매체의 반경 방향으로 2분할하고 상기 기록 매체의 접선 방향으로 3분할하여 얻어진 영역에 배열된 6개의 수광 소자를 가진 6분할 디텍터이고, 상기 반경 방향으로 대향하는 수광 소자의 각 세트에 의한 수광 신호를 상기 접선 방향에 대해 순서대로 (L1,L2,L3) 및 (R1,R2,R3)로 할 때, 상기 반경 틸트량을 나타내는 반경 틸트 신호(S), 상기 반경 푸시풀 신호(Pr) 및 상기 보정된 반경 틸트량을 나타내는 보정 반경 틸트 신호(S)'는,
    S'=S-α×Pr
    S=(L1-L2+L3)-(R1-R2+R3)
    Pr=(L1+L2+L3)-(R1+R2+R3)
    로 표현되는 광 픽업 장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 기록 매체의 반경 방향으로 2분할하고 상기 기록 매체의 접선 방향으로 3분할하여 얻어진 영역에 배열된 6개의 수광 소자를 가진 6분할 디텍터이고, 상기 증폭 수단은 반경 방향으로 대향하는 상기 수광 소자의 각 세트에 의한 수광 신호를 증폭하는 2개의 증폭기를 포함하고, 상기 반경 방향으로 대향하는 수광 소자의 각 세트에 의한 수광 신호를 상기 접선 방향에 대해 순서대로(L1,L2,L3) 및 (R1,R2,R3)로 하고, 상기 2개의 증폭 수단의 이득을 각각 GR및 GL로 할 때, 상기 접선 푸시풀 신호의 진폭(PTL,PTR) 및 상기 보정된 반경 틸트량을 나타내는 보정 반경 틸트 신호(S')는,
    S'=GL×(L1-L2+L3)-GR×(R1-R2+R3)
    PTL=L1-L3
    PTR=R1-R3
    GL×PTL≒GR×PTR
    로 표현되는 광 픽업 장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 수광 수단은 상기 기록 매체의 반경 방향으로 2분할하고 상기 기록 매체의 접선 방향으로 4분할하여 얻어진 영역에 배열된 8개의 수광 소자를 가진 8분할 디텍터이고, 상기 증폭 수단은 상기 반경 방향으로 대향하는 수광 소자의 각 세트에 의한 수광 신호를 증폭하는 2개의 증폭기를 포함하고, 상기 반경 방향으로 대향하는 수광 소자의 각 세트에 의한 수광 신호를 상기 접선 방향에 대해 순서대로(L1,L2,L3,L4) 및 (R1,R2,R3,R4)로 하고, 상기 2개의 증폭기의 이득을 각각 GL및 GR로 할 때, 상기 접선 푸시풀 신호의 진폭(PTL,PTR) 및 상기 보정된 반경 틸트량을 나타내는 보정 반경 틸트 신호(S')는,
    S'=GL×(L1-L2-L3+L4)-GR×(R1-R2-R3+R4)
    PTL=L1+L2-L3-L4
    PTR=R1+R2-R3-R4
    GL×PTL≒GR×PTR
    로 표현되는 광 픽업 장치.
  16. 기록 매체의 기록면에 광 빔을 조사하여 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 기록 매체의 틸트량을 검출하는 방법으로서,
    상기 기록 매체로부터 반사된 회절광을 수광하는 단계; 및
    상기 수광하는 단계에서 수광된 반사광 중 O차 회절광 및 상기 0차 회절광 이외의 적어도 하나의 회절광의 간섭 영역의 광 강도에 따라 기록 매체의 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 기록 매체의 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 생성하는 단계는 상기 간섭 영역의 외주 영역 및 내주 영역 사이의 광 강도 차에 따라 상기 틸트 신호를 생성하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 기록 매체의 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 생성하는 단계는 상기 간섭 영역 중 적어도 하나의 광 강도에 따라 상기 틸트 신호를 생성하는 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회절광은 +1차 회절광 및 -1차 회절광 중 하나를 포함하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 기록 매체는 회전 기록 매체이고 기록 매체의 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 생성하는 단계는 상기 기록 매체의 반경 방향의 회절광 간섭 영역내의 광 강도에 따라 반경 틸트 신호를 생성하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 수광하는 단계는 상기 반사광을 수광하여 상기 반경 방향의 푸시풀 신호인 반경 푸시풀 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 틸트 신호를 생성하는 단계는 상기 반경 틸트량을 나타내는 틸트 신호 강도로부터 상기 반경 푸시풀 신호에 소정 계수를 곱한 값을 감하여 얻어진 보정된 반경 틸트량을 계산하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 수광하는 단계는 상기 반사광을 수광하여 상기 기록 매체의 접선 방향의 푸시풀 신호인 적어도 2개의 접선 푸시풀 신호를, 상기 기록 매체의 반경 방향에 대하여 생성하는 단계를 포함하고, 상기 틸트 신호를 생성하는 단계는 상기 적어도 2개의 접선 푸시풀 신호의 진폭이 실질적으로 동일하게 되도록 상기 반경 틸트량을 나타내는 틸트 신호를 보정하는 단계를 포함하는 방법.
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KR100774620B1 (ko) * 2006-04-05 2007-11-08 엘지전자 주식회사 광디스크장치의 틸트 조정방법

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