KR20040097357A - 광 픽업 - Google Patents

광 픽업 Download PDF

Info

Publication number
KR20040097357A
KR20040097357A KR10-2004-7016426A KR20047016426A KR20040097357A KR 20040097357 A KR20040097357 A KR 20040097357A KR 20047016426 A KR20047016426 A KR 20047016426A KR 20040097357 A KR20040097357 A KR 20040097357A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
servo controller
signal
optical
offset
Prior art date
Application number
KR10-2004-7016426A
Other languages
English (en)
Inventor
야크아이크에스.
원페이씨.
림턱엘.
싱구르데브
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20040097357A publication Critical patent/KR20040097357A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0945—Methods for initialising servos, start-up sequences
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • G11B7/0909—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

광 디스크 드라이브(1)는, 4분면 광 검출기(20)를 지닌 광 픽업(3)과, 광 검출기(20)에 대해 이동 가능하게 장착된 대물렌즈(14)와, 대물렌즈(14)를 이동시키는 광학 이동 액추에이터(30)와, 초점 액추에이터(30)를 제어하는 서보 제어기(70)를 구비한다. 상기 제어기(70)는 광 검출기(20)로부터 각각의 검출기 신호(S1, S2, S3, S4)를 수신한다. 상기 제어기(70)는 이들 검출기 신호를 처리하여 이들 신호가 모두 동등한 진폭을 가지면 제로의 초점 오차신호(FE)를 생성하도록 구성된다. 상기 제어기(70)는 상기 오차신호(FE) 에서/에 오프셋 파라미터(?Off)를 감산/가산하여 차이/합을 제어 출력신호로서 제공하도록 또한 구성된다.

Description

광 픽업{OPTICAL PICKUP}
본 발명은 일반적으로 광 저장매체로의 정보의 기록 및/또는 광 저장매체로부터의 데이터의 판독을 행하는 광학계의 광 픽업에 관한 것이다. 이러한 저장매체의 예는 예를 들어, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD 등이다. 이러한 예에서 광 저장매체는 디스크 형상을 갖는다.
본 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 광 디스크는 이 디스크에 기록된 데이터를 포함할 수 있는 적어도 하나의 트랙을 구비한다. 디스크는 판독전용 디스크로 구현될 수도 있다. 즉, 디스크는 트랙에 기록된 데이터와 함께 제조되며, 이 데이터는 디스크로부터 판독만 가능하다. 그러나, 사용자가 디스크에 데이터를 기록할 수 있도록 하는 기록형 광 디스크도 알려져 있다. 이 경우, 디스크는 통상 공 디스크 즉, 트랙 구조를 갖지만 그 트랙에 데이터는 기록되지 않은 디스크로서 제조된다.
디스크 드라이브 장치는 판독전용 장치 즉, 기록된 디스크로부터 정보를 판독만 할 수 있는 장치로서 설계될 수 있다. 그러나, 디스크 구동장치는 기록형 디스크의 트랙에 정보를 기록하도록 설계될 수도 있다.
광 디스크와, 광 디스크를 판독 또는 기록하는 디스크 구동장치는 일반적으로 알려져 있으므로, 그 동작에 대해 보다 구체적으로 논의하는 것은 여기서는 필요하지 않다.
모든 경우에, 디스크 드라이브 장치는 광 디스크를 수납하여 소정의 회전 속도로 광 디스크를 회전시키는 수단을 구비한다. 디스크 드라이브 장치는, 대표적으로 레이저인 광빔 발생기를 구비하고, 레이저빔을 회전하는 디스크의 표면을 향해 보내고, 디스크에 의해 반사된 반사빔을 수광하며, 수광된 반사빔을 전기 신호로 변환하는 광 헤드 또는 광 픽업을 더 구비한다. 따라서, 광 픽업은 광빔 발생기와, 광빔을 광 디스크를 향해 보내는 광학계와, 광을 전기신호로 변환하는 광 검출기와, 반사광을 수광하여 이 반사광을 광 검출기를 향해 보내는 광학계를 구비한다. 광학계는 광빔을 광 디스크의 트랙 위에 포커싱할 수 있으며, 또한, 수광된 반사광빔을 광 검출기 위에 포커싱할 수 있다. 광 경로 길이에 있어서의 변동을 보상할 수 있기 위하여, 광학계는 광 축(z 방향)을 따라 이동할 수 있다. 이 광학 렌즈계와 관련된 서보 시스템은 요구되는 포커싱을 유지하도록 구성된다.
광 픽업에 있어서의 문제점은 광 검출기를 광빔에 대해 매우 정밀하게 위치시켜야 한다는 것이다. 광 검출기의 z 방향으로의 위치 조정에 대한 허용오차(tolerance)는 약 100 ㎛ 정도의 크기를 갖는다. z 방향에 수직인 방향(x 방향 : 방사상 방향; y 방향 : 트랙 방향)으로의 허용오차는 10 ㎛ 정도의 크기를 갖는다. 광 픽업을 제조할 때, 이 위치 정밀도를 달성하는 것은 매우 어렵다. 또한, 광 픽업이 온도 변동, 온도 충격 및/또는 기계적 충격을 겪을 수 있음을 고려하면, 광 픽업의 수명 동안 상기 위치 정밀도가 유지됨을 보증하는 것은 매우 어렵다. 광 검출기를 요구되는 허용오차 내에 위치시키지 않으면, 디스크의 재생성능이 영향을받으며, 광 픽업이 거부될 수도 있다.
본 발명의 중요한 목적은 상기 문제점을 감소시키는 것이다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 광 검출기에 대한 허용오차 제약이 감소된다는 점에서 개선이 있는 광 픽업을 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 광 픽업이 광 검출기의 위치 오차에 영향을 덜 받도록 프로그래밍(소프트웨어)되어 있는 제어기로서, 광 픽업의 서보 시스템에 대한 개선된 제어기를 제공하는 것이다.
이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광 픽업은 광빔에 초점 오프셋(focal offset)을 부가하도록 설계된다. 의외로, 이 초점 오프셋은 픽업이 광 검출기의 위치 오차에 대해 영향을 덜 받도록 한다는 점을 알게되었다.
본 발명의 상술한 그리고 그 외의 국면, 특징 및 장점은 본 발명에 따른 광 픽업의 바람직한 실시예에 대한 아래의 설명에 의해 도면을 참조하여 더욱 설명되며, 도면에서 동일한 참조 번호는 동일 또는 유사한 부품을 나타낸다.
도 1은 광 디스크 드라이브를 개략적으로 예시한 것이고,
도 2a 내지 도 2c는 지터와 DPDPP대 위치 오차의 측정 결과를 도시한 그래프이며,
도 3a는 4분면 광 검출기를 예시한 도면이며,
도 3b는 제어기의 종래 기술 실시예를 예시하는 개략적인 블록도이며,
도 4는 본 발명에 따른 제어기의 실시예를 예시하는 개략적인 블록도이며,
도 5는 본 발명에 따른 제어기에 대한 교정 절차에서의 교정 단계를 예시하는 블록도이며,
도 6은 본 발명에 따른 제어기에 대한 또 다른 교정 절차에서의 교정 단계를 예시하는 블록도이다.
이하, 본 발명은 광 디스크로부터 정보를 판독하는 광 디스크 드라이브에 대해 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 정보를 기록형 광 디스크에 기록하는 광 디스크 드라이브에 동등하게 적용될 수 있다.
도 1은 참조 번호 1로써 전반적으로 표시된 광 디스크 드라이브의 관련 구성요소를 개략적으로 도시한 것이다. 광 디스크 드라이브(1)는 광 디스크(2)를 수납하는 수단과, 소정의 회전 속도로 광 디스크(2)를 회전시키는 수단을 구비하며, 편의를 위해, 이들 수납수단과 회전수단은 도 1에 도시되지 않는다.
광 디스크 드라이브(1)는, 디스크(2)가 회전할 때 광 디스크(2)의 기록 트랙을 주사하기 위하여, 광빔(4)을 광 디스크를 향해 보내고,
광 디스크(2)에 의해 반사되며, 광 디스크 위에 저장되고 광빔(4)에 의해 판독되는 정보에 따라 변조되는 반사빔(4')을 수광하며,
광 판독신호에 따라 전기신호(S)를 발생시키는 광 픽업(3)을 구비한다.
이를 달성하기 위하여, 광 픽업(3)은 레이저 다이오드로 대표되는 빔 발생기(10)를 구비한다. 광빔 발생기(10)에 의해 발생된 광빔(4)은 빔 분리기(11)와, 대표적으로 시준렌즈(collimator lens)(13) 및 대물렌즈(14)를 구비한 광학 렌즈계(12)를 거쳐 광 디스크(2)로 보내진다. 광 디스크(2)에 의해 반사된 광(4')은 광학 렌즈계(12)를 통해 후방 경로를 따르지만, 빔 분리기(11)에 의해 레이저 발생기(10)에서 나오는 광빔(4)으로부터 분리되므로, 반사광(4')의 대부분은 광 검출기(20)에 도달한다. 도시된 예에서, 광학 렌즈계(12)로부터 광 검출기(20)까지의 광 경로는 빔 분리기(11)를 통과하는 대체로 직선이지만, 광빔 발생기(10)로부터 광학 렌즈계(12)까지의 광 경로는 빔 분리기(11)에서 90°의 각도를 이룬다. 당해 기술분야에 숙련된 사람에게 명백한 바와 같이, 광빔 발생기(10)와 광 검출기(20)는 원리적인 측면에서 서로 자리를 바꿀 수 있으므로, 광빔 발생기(10)로부터 광학 렌즈계(12)를 향하는 광 경로는 빔 분리기(11)를 통과하는 직선이고 광학 렌즈계(12)로부터 광 검출기(20)까지의 광 경로는 빔 분리기(11)에서 90°의 각도를 이룬다.
대물렌즈(14)는 광빔(4)을 광 디스크(2)의 트랙 위에 정밀하게 포커싱하기 위하여 화살표 A로 표시되는 바와 같이 광빔 축(z 방향)을 따라 이동 가능하다. 대물렌즈(14)를 z 방향으로 이동시키는 제어 가능한 변위수단은 참조 번호 30으로 전반적으로 표시되어 있다. 이러한 변위수단은 통상적으로 알려져 있으므로, 그러한 변위수단의 구성 및 동작을 여기서 더욱 상세하게 설명하는 것은 필요하지 않다.
변위수단(30)은 서보 제어기(31)로부터의 제어신호 Sc에 의해 제어되며, 이 서보 제어기는 입력신호로서 광 검출기(20)의 출력신호 S를 수신한다. 변위수단(30)을 제어하는 이러한 서보 제어기(31)는 통상적으로 알려져 있으므로, 이러한 서보 제어기의 설계 및 동작에 대해 여기서 더 자세하게 설명하는 것은 필요하지않다.
광 픽업(3)은, 광 디스크(2)의 나선 형상의 트랙을 따르거나, 동심원 트랙인 경우에 한 트랙으로부터 다른 트랙으로 점프하기 위하여, 화살표 B로 표시되는 바와 같이, 광 디스크(2)의 반경 방향(x 방향)으로 전체적으로 이동할 수 있다. 광 픽업(3)을 반경 방향(B)으로 이동시키는 변위수단은 전반적으로 참조 번호 40으로 표시되어 있다. 이러한 변위수단은 통상적으로 알려져 있으므로, 이러한 변위수단의 구성 및 동작을 여기서 더 자세하게 설명하는 것은 필요하지 않다.
반경방향 변위수단(40)은 트래킹(tracking) 서보 제어기(41)에 의해 제어되며, 이 서보 제어기(41)도 입력신호로서 광 검출기(20)의 출력신호(S)를 수신한다. 반경방향 변위수단(40)을 제어하는 이러한 서보 제어기(41)는 통상적으로 알려져 있으므로, 이러한 서보 제어기의 설계 및 동작을 여기서 더 자세하게 설명하는 것은 필요하지 않다.
광 픽업(3)에서, 반사광빔(4')의 초점 F은 공간상에서 고정된 점이며, 렌즈 변위수단(30)에 의해 설정되는 바와 같은 대물렌즈(14)의 축 위치에 사실상 독립적이다. 그러므로, 광 검출기(20)의 위치는 매우 정밀하게, 매우 좁은 허용오차 내에서 초점 F의 위치와 일치한다는 점이 중요하다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하여 광 검출기(20)의 잘못된 위치조정 즉, 위치 오차의 효과에 대해 설명한다. 도 2a는 지터(jitter) 대 위치 오차의 그래프이다. 광 검출기(20)의 위치 오차는 횡축에 의해 표현되어 있다. 제로(zero) 위치는 광 검출기(20)와 초점(F)의 정확한 정렬에 해당한다. 이 정확한 정렬에 대한 위치 오차는 ㎛ 단위로 표현되어 있다. 이 그래프의 종축은 지터를 퍼센트로 표현하고 있다. 이 내용에서, "지터"는 RF 신호와 이 RF 신호로부터 발생된 클록신호의 모든 에지 간의 시간차의 측정된 변동(표준 편차 σ)인 것으로 간주될 수 있다.
그래프의 점들은 광 검출기(20)를 광 축에 수직인 반경 방향(x 방향)으로 고의로 이동시켰을 때의 특정 광 픽업로부터 얻어진 측정치에 해당한다. 이러한 측정점을 연결하는 곡선은 계산된 최선의 곡선맞춤을 표현한다.
도 2b는 광 검출기(20)가 이제 광 축에 수직인 트랙 방향(y 방향)으로 고의로 이동시키는 점을 제외하고는, 도 2a와 유사한 그래프이다.
우선, 마름모로 표시된 측정점들은 종래 기술의 셋업(set-up)으로부터 얻어진 측정치에 해당하므로, 상기 측정점들과 이들을 연결하는 일점쇄선을 참조한다. 사각형으로 표시된 측정점과 이들을 연결하는 실선은, 본 발명의 유익한 효과를 예시하기 위하여, 본 발명이 구현되었을 경우의 셋업으로부터 얻어진 측정치에 해당하며, 나중에 설명된다.
광 검출기(20)가 초점 F와 정확하게 정렬될 때 지터가 최소라는 것은 마름모로 표시된 측정점으로부터 명백하게 알 수 있다. 위치 오차가 10 ㎛보다 적으면, 증가하는 위치 오차에 대해 지터는 상대적으로 적게 증가하게 된다. 위치 오차가 약 10 ㎛보다 더 많으면, 증가하는 위치 오차에 대해 지터는 급격하게 상승한다. 이러한 지터의 증가는 디스크의 열악한 재생성능으로 해석된다.
트랙 제어기(41)는 차동위상 검출(DPD : differential phase detection) 방법에 따른 광 검출기(20)로부터의 출력신호 S를 처리한다. 이 방법은 당해 기술분야의 숙련된 사람에게는 통상적으로 알려져 있으므로, 이 방법을 설명하는 것은 여기서는 필요하지 않다. DPD 방법에 관한 더 많은 정보에 대해서는, 표준안 ECMA-267 "120 mm DVD - Read-Only Disk", December 1997, page 20(section 14.1)을 참조하기 바라며, 이 표준안은 웹사이트www.ecma.ch로부터 입수될 수 있다.
이 방법으로부터, DPD 신호는 φPP으로 표시될 피크간 값을 갖는 결과로 된다고 말하면 충분하다. 도 2c는 이 제어신호 값 φPP에 대한 광 검출기(20)의 위치 오차의 영향을 예시한다. 도 2c에서, 횡축은 초점(F)의 위치에 대한 광 검출기(20)의 위치 오차를 ㎛로 재차 표현하고 있다. 종축은 초점(F)에서의 제어신호 값 φPP과 비교하여 상기 제어신호 값 φPP의 상대적인 차이 Δ를 표현하고 있다. 이 차이는 아래와 같이 계산된다.
Δ= {φ(0) - φ(e)}/φ(0) ×100%
이에 대하여, 제어신호 값 φPP의 정확한 값은 본 설명과 관련이 없음을 유의해야 한다. 광 검출기(20)의 위치 오차가 제로(zero)일 때의 값 φPP즉, φ(0)은 참조 값으로서 얻어진다. 특정 위치 오차 e에서의 값 φPP은 φ(e)으로 표시되어 있다.
도 2c로부터, 위치 오차 e가 증가하면 제어신호 값 φPP은 매우 급격하게 감소하고, 이것은 디스크 상에서 판독 스폿의 열악한 트래킹(tracking)을 일으킨다는 것을 명백하게 알 수 있다.
따라서, 도 2a 내지 도 2c는 광 검출기(20)의 높은 위치 정밀도에 대한 필요성을 예시하는 것이다. x 방향 및 y 방향에서의 허용오차는 10 ㎛ 정도의 크기를 갖는다.
이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 초점 서보 제어기(31)의 동작에 대해 설명한다.
전형적으로, 광 검출기(20)는 4분면(4-quadrant) 검출기이며, 예를 들어, 광 검출기(20)는 도 3a에서 개략적으로 예시한 바와 같이, 4개의 사각형 분면에 따라 배치된 4개의 독립적인 부분(21, 22, 23, 24)을 구비한다. 각각의 독립적인 검출기 부분(21-24)은 각각 전기 측정신호 S1-S4를 생성한다. 서보 제어기(31)는 이들 4개의 광 검출기 신호 S1-S4를 수신하고, 초점 변위수단(30)에 제공되는 초점 제어신호 Sc를 생성한다. 평형 상태(광학계의 초점이 맞추어짐)에서는, 초점 제어신호 Sc가 제로(zero)이고, 초점 변위수단(30)은 대물렌즈(14)를 제자리에 둔다. 광학계가 초점이 맞지 않으면, 서보 제어기(31)는 그 초점 제어신호 Sc를 생성하므로, 변위수단(30)은 대물렌즈(14)를 초점 제어신호 Sc의 감소가 유도될 방향으로 이동시킨다.
종래 광학계의 전형적인 상태에서는, 초점 제어신호 Sc가 초점 오차 FE와 동등하거나 비례하며, 초점 오차 FE는 아래와 같이 정의된다.
FE = (S1-S2)/LPF(S1;S2) + (S3-S4)/LPF(S3;S4)
이 때, LPF(S1;S2)와 LPF(S3;S4)는 신호 S1 및 S2의 합의 저역 필터링(low pass filtering)과, 신호 S3 및 S4의 합의 저역통과 필터링을 각각 나타낸다.
도 3b는 종래 기술의 상태에 따른 서보 제어기(31)의 기능적인 블록도를 개략적으로 예시한 것이다. 서보 제어기(31)는 독립적인 검출기 신호 S1, S2, S3 및 S4를 각각 수신하는 4개의 입력(51, 52, 53, 54)을 갖는다. 신호 S1 및 S2는 제1가산기(55)에서 가산되며, 그 출력신호 S1+S2는 제1저역통과 필터(56)를 통과하게 된다. 이와 유사하게, 제3 및 제4입력신호 S3 및 S4는 제2가산기(57)에서 가산되며, 그 출력신호 S3+S4는 제2저역통과 필터(58)를 통과하게 된다.
제1 및 제2측정신호 S1 및 S2는 제1감산기(59)에 의해 감산된다. 제1제산기(divider)(60)는 제1감산기(59)로부터의 출력신호 S1-S2를 제1저역통과 필터(56)로부터의 출력신호 LPF(S1;S2)에 의해 나누며, 제1제산기(60)의 출력신호는 SA로 표시된다. 이와 유사하게, 제3 및 제4측정신호 S3 및 S4는 제2감산기(61)에 의해 감산된다. 제2제산기(62)는 제2제산기(62)로부터의 출력신호 S3-S4를 제2저역통과 필터(58)로부터의 출력신호 LPF(S3;S4)에 의해 나누며, 제2제산기(62)의 출력신호는 SB로 표시된다.
제산기(60, 62)로부터의 출력신호 SA 및 SB는 제3가산기(63)에 의해 가산되어 초점 오차신호 FE = SA + SB를 제공한다.
실제로, 종래 기술의 서보 제어기는 도 3b의 예에 의해 예시된 설계와 다른 설계를 가질 수도 있다. 예를 들어, 저역통과 필터(56, 58)는 생략될 수도 있으며, 원리상, 제1 및 제2가산기(55, 57)와 제산기(60, 62)조차도 생략될 수 있으므로, 서보 제어기는 출력 초점 오차신호 FE = S1 - S2 + S3 - S4를 제공하게 된다. 한편, 필요하면, 일부 필터링이 감산기(59, 61)의 출력신호에 적용될 수도 있고,일부 필터링이 제산기(60, 62)의 출력신호에 적용될 수도 있다. 이러한 필터링의 필터 특성과, 예시된 바와 같은 저역통과 필터(56, 58)의 필터 특성은 서보제어 설계에 따라 변동될 수 있다.
어느 경우에든, 종래 기술의 서보 제어기(31)는, 반사빔(4')이 도 3a에 원(25)으로 표시된 바와 같이 광 검출기(20)의 중심에서 원통 스폿으로서 포커싱되면, 출력 초점 오차신호 FE = 0 이 되도록 설계된다. 이러한 경우에, 4개의 측정신호 S1, S2, S3 및 S4는 서로 동등하므로, SA = 0 이고, SB = 0 이다.
도 4는 본 발명에 따른 서보 제어기(70)를 개략적으로 예시한 것이다. 서보 제어기(70)는 4개의 독립적인 검출기 부분(21-24)으로부터 4개의 측정신호(S1-S4)를 수신하는 4개의 입력(71-74)과, 제어신호 Sc를 광학 렌즈 액추에이터(actuator)(30)에 제공하는 출력(78)을 갖는다. 서보 제어기(70)는 4개의 입력(71-74)으로부터 4개의 입력 측정신호 S1-S4를 수신하는 제1스테이지(stage)(75)를 구비하며, 제1스테이지(75)는, 도 3a에 예시된 바와 같이, 반사빔(4')이 광 검출기(20)의 중심에 원형 스폿(25)으로 투사될 때 등에 있어서, 4개의 신호 S1-S4가 동등한 진폭을 가지면, 제로(zero)로 되는 출력신호 FE를 제공하도록 설계된다. 예를 들어, 본 발명의 서보 제어기(70)의 제1스테이지(75)는 도 3b에 예시된 바와 같은 종래 기술의 서보 제어기(31)와 동일할 수도 있다.
본 발명에 따른 서보 제어기(70)는 오프셋 신호 φoff를 수신하는 오프셋 입력(76)을 더 갖는다. 감산기(77)는 제1스테이지(75)로부터의 오차 출력신호 FE에서 오프셋 신호 φoff를 감산하며, 그 결과는 서보 제어기 출력(78)에서 제어신호 Sc = FE - φoff로서 제공된다.
서보 제어신호 Sc = FE - φoff에 의해 제어되는 광학 렌즈계 액추에이터(30)는, 제어신호 Sc가 제로(zero)이면, 즉, 초점 오차신호 FE가 φoff와 동등하면, 대물렌즈(14)를 현재 위치에서 그대로 유지시킬 것이라는 점은 본 기술분야의 당업자에게는 명백하다. 그러나, φoff가 제로(zero)가 아니면, 광 검출기(20) 상의 반사빔(4')의 스폿 형상은 더 이상 원형이 아니며, 오히려 타원과 같이 길다. 전형적으로, 긴 형상의 길이 방향 축은 광 검출기(20)의 대각선 중에 하나를 따라 향하게 된다.
따라서, 서보 제어기(70)에서의 오프셋 신호 φoff는 광 픽업(3)에 고의의 초점 오프셋 오차를 도입한다.
의외로, 광 픽업(3)은 광 검출기(20)의 위치 오차에 대해 이제 덜 민감하다는 것이 밝혀졌다. 이 효과는 도 2a 및 도 2b에도 예시되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 도 2a는 x 방향의 위치 오차에 대해, 지터를 광 검출기(20)의 위치 오차의 함수로서 예시한 그래프이고, 도 2b는 y 방향의 위치 오차에 대한 유사한 그래프이다. 이들 그래프에서, 마름모로 표시된 측정점들은 종래 기술의 셋업 즉, 초점 오프셋이 없고, 반사빔(4')이 측정하는 광 검출기(20) 상에 원형 스폿으로서 포커싱되는 셋업으로부터 얻어진 측정치를 나타낸다. 서보 제어기(70)에서 오프셋신호 φoff가 제로(zero)로 선택되면, 서보 동작은 제1스테이지(75)에 의해 전적으로 결정되며, 즉, 종래 기술의 동작과 동일하다. 사각형으로 표시된 측정점들은 초점 오프셋으로 수행된 측정치 즉, 오프셋 신호 φoff> 0 인 본 발명의 서보 제어기(70)로부터 얻어진 측정치에 관한 것이다. 오프셋 신호 φoff> 0 인 경우의 지터는 초점 오프셋이 없는 경우의 지터보다 항상 더 작다는 것은 도 2a 및 도 2b에서 명백히 인식될 수 있다.
φoff> 0 인 상기 오프셋 신호를 추가하는 것은 위치 오차가 제어신호 값을 갖는 영향에 대해 매우 유리한 효과를 갖는다는 점을 발견하였다.
φoff> 0 인 오프셋 신호를 갖는 상기 설명된 측정치에서는, 나중에 설명되는 바와 같이, 오프셋이 최적 값에 따라 설정되었다. 이 최적 값은 실험적인 셋업의 경우에 대략 3 ㎛ 이었지만, 다른 셋업에 대해서는 상이할 수도 있다. 그러나, 본 발명은 최적 오프셋 값의 경우에만 적용되지는 않는다는 점에 유의해야 한다. 오프셋 값 φoff이 최적에 근접하거나, 오프셋 값 φoff이 제로(종래 기술 값)와 최적 값 사이의 범위인 경우라면, 위에서 설명된 장점들이 얻어진다.
원칙적으로, 오프셋 값이 가변 파라미터인 것이 가능하다. 그러나, 바람직하게는, 오프셋 값 φoff이 광 디스크 드라이브의 초기 시동(start-up) 시에 한번만 결정되고, 디스크 드라이브의 동작 도중에는 일정한 값으로 유지된다. φoff에 대한 유용하고, 잠재적으로 최적인 값을 결정하는 절차에 대해 이제부터 설명한다.
도 5는 오프셋 값 φoff의 유효 값(operative value)을 찾는 교정 절차의 교정 단계를 예시하는 블록도이다. 본 기술분야의 당업자에게는 명백한 바와 같이, 이 교정 절차는 서보 제어기(70)에서 적당한 소프트웨어에 의해 용이하게 수행될 수 있다. 예시된 교정 절차에서, 제어 파라미터 P는, 오프셋 파라미터 φoff가 이 파라미터 P에 대해 유리한 효과를 갖는 것으로 알려져 있음이 고려되어 있다. 아래의 설명에서는, 이 파라미터 P가 광 검출기(20)의 출력신호 S의 지터인 것으로 간주된다. 지터는 이 검출기 신호 S(즉, 개별 검출기 신호 S1, S2, S3 및 S4의 조합)의 반사 품질이다. 서보 제어기(70)는 이들 신호를 수신하므로, 서보 제어기(70)는, 본 기술분야의 당업자에게 명백한 바와 같이, 지터를 대표하는 신호를 도출하도록 구성될 수 있다.
제1단계(101)에서 디스크 드라이브(1)의 초기 시동 후에, 오프셋 파라미터 φoff로는 대표적으로 제로(zero)인 초기 값 φ(0)이 주어진다. 이 값 φ(0)에 대해, 지터가 측정되고, 측정된 지터의 값은 J(o)로 표시된다.
제2단계(102)에서는, 오프셋 파라미터 φoff의 새로운 값 φ(+)이 φ(+) = φ(0) + Δφ로 계산되고, Δφ는 소정의 값을 갖는 스텝 값이다. 이 새로운 값 φ(+)에 대해, 지터는 J(+)로서 측정된다.
제3단계에서, 새로운 값 φ(-) = φ(0) - Δφ이 계산되고, 지터 J(-)가 측정된다.
제4단계에서는 J(0)가 {J(-), J(0), J(+)}의 집합 중 최저 값을 갖는지 판단된다. 이것이 아닌 경우라면, 제5단계에서 지터 J(-) 또는 J(+)의 최저 값을 각각 산출하는 오프셋 값 φ(-) 또는 φ(+)이 다음의 근사 단계에 대한 새로운 값으로 선택되고, 절차는 제2단계(102)로 계속된다. 따라서, 각각의 연속적인 근사 주기에서, 오프셋 파라미터 φoff의 현재의 근사 값 φ(n)은 스텝 값 Δφ만큼 증가하게 되어 φ(+)를 산출하고, 스텝 값 Δφ만큼 감소하게 되어 φ(-)를 산출하며, 이들 3개의 값 φ(-), φ(n), φ(+) 중 어느 것이 최저 지터 J(-), J(n), J(+)를 산출할지가 결정된다. φ(-) 또는 φ(+)가 φ(n)보다 더 나은 지터 결과를 산출할 때마다, 새로운 근사 단계가 수행된다. 현재의 근사 값 φ(n)이 더 낮은 지터 값 J(n)을 산출한 것으로 판명되는 즉시, 제6단계(106)에서는 현재의 근사 값 φ(n)이 오프셋 파라미터 φoff의 유효값으로서 설정된다. 그 다음, 교정 절차가 종료된다.
필요하면, 단계(106)로 가기 전에, 스텝 값 Δφ을 감소시키고 이 최저 스텝 값으로 단계(102)의 근사 절차를 계속함으로써 근사 절차가 조정될 수도 있다. 그러나, 실제로는 이것이 필요하지 않을 것이다.
명백히, 단계(102) 및 단계(103)은 교체될 수도 있다.
도 6에 예시된 또 다른 교정 절차에서는, 오프셋 파라미터 φoff에 대한 초기 값이 제로(zero)로 재차 설정된다(201).
제2단계(202)에서, 오프셋 파라미터 φoff는 스텝 값 Δφ만큼 증가되고, 대응하는 지터 J(n)가 측정된다.
다음 단계(203)에서, 측정된 지터 값 J(n)은 소정의 임계값 Jt와 비교된다.지터가 이 임계값보다 낮으면, 절차는 제2단계(202)로 복귀하여 오프셋 파라미터의 값을 증가시킨다. 오프셋 파라미터 φoff의 이러한 단계적 증가는 지터가 소정의 지터 임계값 Jt를 초과할 때까지 계속되며, 예를 들어 15%가 될 수 있다. 대응하는 오프셋 값 φ(n)MAX는 이제 기억된다(204).
다음으로, 교정 절차의 제2스테이지에서는 위의 단계들이 반복되지만, 이제 오프셋 값은, 지터가 소정의 임계값 Jt를 다시 초과할 때까지 초기 값으로부터 감소된다. 그리고 나서, 현재의 오프셋 값 φ(n)MIN이 기억된다(208).
다음으로, 지터의 오프셋 파라미터 φoff에 대한 응답 특성이 대체로 대칭적이라고 가정하면, 오프셋 파라미터 φoff에 대한 유효값은 {φ(n)MAX+ φ(n)MIN}/2로 계산된다(209).
그러나, 오프셋 파라미터 φoff에 대한 유효값을 계산하는 다른 방법도 가능하다.
본 발명은 위에서 논의된 전형적인 실시예에 한정되지 않으며, 후술하는 청구범위에서 규정된 발명의 보호 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능하다는 것은 본 기술분야의 당업자에게는 명백하다.
예를 들어, 도 4에서, 서보 제어기(70)는 하드웨어 구현방법으로서 예시되어 있다. 그러나, 본 기술분야의 당업자에게 명백한 바와 같이, 서보 제어기(70)를 예를 들어, 적절하게 프로그래밍 된 마이크로 컨트롤러와 같이, 소프트웨어로 구현하는 것도 가능하다. 그 경우에, 오프셋 φoff을 고려하는 것은 마이크로 컨트롤러에 소프트웨어를 적절하게 적용함으로써 용이하게 실행될 수 있다. 이 때, 본 발명의 구현은 어떠한 하드웨어의 추가를 포함하지 않으므로, 본 발명은 사실상 비용 추가 없이 설명된 바와 같은 유리한 효과를 얻는다.
또한, 상기에서 "지터"는 광 검출기 출력신호 품질을 나타내는 파라미터의 예로서 사용되며, 양호한 품질은 낮은 파라미터 값에 해당한다. 본 발명에 필요한 변경을 가하여, 양호한 광 검출기 출력신호 품질은 높은 파라미터 값에 해당하는 감시 파라미터의 다른 형태와 관련하여 적용될 수도 있다.
또한, 오차 출력신호 FE로부터 오프셋 신호 φOFF를 감산하는 대신에, 그 대안으로서 본 발명의 서보 제어기(70)는 오차 출력신호 FE에 오프셋 신호 φOFF를 가산하도록 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 서보 제어기(70)는 외부 오프셋 신호를 수신하는 오프셋 입력(76)을 가질 수도 있고, 픽업(3)에는 교정 절차를 수행하도록 프로그램밍 된 제어부가 구비될 수도 있으며, 이러한 제어부는 오프셋 신호를 설정한다. 그러나, 서보 제어기(70) 자체가 내부 오프셋 신호를 발생하고, 교정 절차를 수행하도록 프로그래밍 되는 것도 가능하며, 그 경우, 본 발명의 서보 제어기(70)는 오프셋 입력(76)을 가질 필요가 없다.
또한, 본 발명의 서보 제어기(70)는 출력신호로서 오차 출력신호 FE를 제공하도록 구성될 수도 있지만, 오차 출력신호 FE는 단지 제어기 내부의 중간 교정 결과인 것도 가능하다.

Claims (9)

  1. 광 디스크 드라이브용 광 픽업의 초점 액추에이터를 제어하는 서보 제어기로서, 상기 제어기는 상기 광 픽업의 광 검출기로부터 각각의 검출기 신호를 수신하는 신호 입력을 구비하며,
    상기 서보 제어기는, 입력에 수신된 신호를 처리하고, 입력측의 신호가 상기 광 검출기의 중심에 입사하는 포커싱된 빔의 상태를 나타내는 경우에는, 제로의 초점 오차신호를 생성하도록 구성되며,
    상기 서보 제어기는, 상기 초점 오차신호로부터 오프셋 파라미터를 감산하고, 그 차이를 제어 출력신호로서 제공하도록 구성되거나, 또는, 상기 초점 오차신호에 오프셋 파라미터를 가산하고, 그 합을 제어 출력신호로서 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서보 제어기는,
    광 픽업의 4분면 광 검출기로부터 검출기 신호를 각각 수신하도록 구성되며,
    4개의 입력측 신호가 모두 동일한 진폭을 갖는 경우에는 제로인 초점 오차신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서보 제어기는,
    수식 FE = SA + SB에 따른 초점 오차신호를 계산하도록 구성되며,
    SA는 제1 및 제2입력에서 수신된 입력신호 간의 차이에 비례하고,
    SB는 제3 및 제4입력에서 수신된 신호간의 차이에 비례하는 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  4. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서보 제어기는,
    상기 서보 제어기의 초기 시동 후에 오프셋 파라미터에 대한 유효값을 계산하는 교정 절차를 수행하고, 동작 도중에 오프셋 파라미터 상수를 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서보 제어기는,
    상기 교정 절차 중에, 입력측에서 수신된 입력신호로부터 도출될 수 있고 광 검출기 출력신호 품질을 나타내는 파라미터를 감시하고,
    상기 오프셋 파라미터의 값을 단계적으로 변경하여 상기 파라미터의 값에 대응하는 값을 측정하고,
    상기 파라미터의 최선의 값에 해당하는 값으로서 상기 오프셋 파라미터에 대한 유효값을 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 서보 제어기는,
    상기 교정 절차 중에, 입력측에서 수신된 입력신호로부터 도출될 수 있고 광 검출기 출력신호 품질을 나타내는 파라미터를 감시하고,
    상기 파라미터의 값이 소정의 임계값에 도달하는 값인 φ(n)MAX에 오프셋 파라미터가 도달할 때까지 오프셋 파라미터의 값을 단계적으로 변경하며,
    상기 파라미터의 값이 동일한 임계값에 도달하는 값인 φ(n)MIN에 오프셋 파라미터가 도달할 때까지 오프셋 값을 다른 방향으로 단계적으로 변경하며,
    오프셋 파라미터의 유효값을 {φ(n)MAX+ φ(n)MIN}/2 로서 계산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서보 제어기는 오프셋 신호를 수신하는 오프셋 입력을 더 구비한 것을 특징으로 하는 서보 제어기.
  8. 광 검출기와,
    상기 광 검출기에 대해 이동 가능하도록 장착된 대물렌즈와,
    상기 대물렌즈를 이동시키는 광학 이동 액추에이터와,
    상기 광 검출기로부터의 출력신호를 입력신호로서 수신하고, 상기 광 검출기 출력신호에 의거하여 상기 액추에이터를 제어하는 제어신호를 생성하는, 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 기재된 서보 제어기를 구비한 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브용 광 픽업.
  9. 광 디스크로부터 정보를 광학적으로 판독하고 및/또는, 광 정보를 광 디스크에 기록하며, 제8항에 기재된 광 픽업을 구비한 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브.
KR10-2004-7016426A 2002-04-17 2003-04-09 광 픽업 KR20040097357A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SG0200075 2002-04-17
WOPCT/SG02/00075 2002-04-17
PCT/IB2003/001447 WO2003088229A1 (en) 2002-04-17 2003-04-09 Optical pickup

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040097357A true KR20040097357A (ko) 2004-11-17

Family

ID=29247025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7016426A KR20040097357A (ko) 2002-04-17 2003-04-09 광 픽업

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050254359A1 (ko)
EP (1) EP1500090A1 (ko)
JP (1) JP2005523542A (ko)
KR (1) KR20040097357A (ko)
CN (1) CN1647168A (ko)
AU (1) AU2003216638A1 (ko)
WO (1) WO2003088229A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160053490A (ko) 2014-11-05 2016-05-13 (주)알앤오식품 에피갈로카테킨갈레이트의 고순도 양산 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060215521A1 (en) * 2003-08-11 2006-09-28 Yak Aik S Disc drive apparatus
KR100652423B1 (ko) * 2005-08-11 2006-12-01 삼성전자주식회사 하드 디스크 드라이브의 제어기 설계방법 및 장치
JP5019951B2 (ja) * 2007-05-29 2012-09-05 三菱電機株式会社 光記録方法及び光記録装置
CN101393752B (zh) * 2008-11-10 2012-05-30 中国华录·松下电子信息有限公司 光学头聚焦误差信号线性度的自动测量方法
US10997996B1 (en) * 2020-06-30 2021-05-04 Seagate Technology Llc Flexible on-cylinder limit for drive performance management

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4907212A (en) * 1988-06-09 1990-03-06 Laser Magnetic Storage International Company Method and apparatus for calibrating an optical disk system
DE3824039A1 (de) * 1988-07-15 1990-01-18 Thomson Brandt Gmbh Verfahren und schaltungsanordnung zur kompensation von offset-spannungen in einem fokus- und/oder spurregelkreis
US5164932A (en) * 1990-09-28 1992-11-17 International Business Machines Corporation Acquiring a best focus using a focus signal offset
JPH06282861A (ja) * 1992-12-22 1994-10-07 Philips Electron Nv フォーカス最適化方法及び装置
JP2783185B2 (ja) * 1995-03-22 1998-08-06 日本電気株式会社 光ディスク装置
JP3465413B2 (ja) * 1995-06-16 2003-11-10 ソニー株式会社 光ディスク駆動装置およびフォーカス制御方法
US6252835B1 (en) * 1996-09-19 2001-06-26 L G Electronics Inc Apparatus for automatically adjusting focus offset and method thereof in a disc player
JPH10134372A (ja) * 1996-10-31 1998-05-22 Sony Corp 再生装置および方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160053490A (ko) 2014-11-05 2016-05-13 (주)알앤오식품 에피갈로카테킨갈레이트의 고순도 양산 방법

Also Published As

Publication number Publication date
AU2003216638A1 (en) 2003-10-27
WO2003088229A1 (en) 2003-10-23
US20050254359A1 (en) 2005-11-17
EP1500090A1 (en) 2005-01-26
JP2005523542A (ja) 2005-08-04
CN1647168A (zh) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100284364B1 (ko) 데이터 재생방법 및 장치
KR20030084756A (ko) 광디스크 장치, 빔 스폿의 이동 방법 및 광디스크 장치에있어서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램
JPH10134400A (ja) 光ヘッド装置
US7933177B2 (en) Optical pickup apparatus, optical read/write apparatus, and gap control method
KR20040097357A (ko) 광 픽업
JPH0492225A (ja) 光ディスク装置のｆ／ｔクロストーク補正方法
US6646962B2 (en) Apparatus for detecting dropout, an error signal extracting unit, and unit for identifying type of dropout in an optical pickup
US7457217B2 (en) Method and device for measuring the tilt of an optical disc
JP2006268961A (ja) 光ディスク装置
JP4296038B2 (ja) 光束分割手段、及び光情報記録再生ヘッド装置
KR20020004818A (ko) 광학 픽업 유닛의 비점 수차 조정 방법 및 장치
US20060215521A1 (en) Disc drive apparatus
JP4520906B2 (ja) タンジェンシャルチルト検出装置および光ディスク装置
JP2768985B2 (ja) 光学式情報記録再生装置
JP2000090440A (ja) 記録媒体記録再生装置
JP2001338425A (ja) 光ピックアップのトラッキング・オフセット補正方法
JPH04502978A (ja) 光学式走査装置
JP2006196121A (ja) 光学的情報記録再生装置
US20080267025A1 (en) Method of Lens Positioning For Tilt Compensation, Method and Apparatus For Reading And Recording Data Onto An Optical Disc
JP3607670B2 (ja) 光ディスク装置及びディスクチルト検出方法
JP5212457B2 (ja) 光ディスク装置、フォーカスサーチ方法及びフォーカスサーチプログラム
JPH0492222A (ja) 光ディスク装置のフォーカシングエラー検出装置
JP2001052350A (ja) 光学ヘッド、記録及び／又は再生装置、及びフォーカスサーボ方法
JPH04178928A (ja) 光ディスク装置
JP2003151158A (ja) 光ディスク記録再生装置のレーザー出力制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid