KR20090016499A - 포커스 누화 제거 최적화 - Google Patents

포커스 누화 제거 최적화 Download PDF

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KR20090016499A
KR20090016499A KR1020087031947A KR20087031947A KR20090016499A KR 20090016499 A KR20090016499 A KR 20090016499A KR 1020087031947 A KR1020087031947 A KR 1020087031947A KR 20087031947 A KR20087031947 A KR 20087031947A KR 20090016499 A KR20090016499 A KR 20090016499A
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요하네스 엘. 바크스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 장치는, 실질적으로 데이터 트랙이 평행한 데이터 층을 갖는 광 기록매체(11)를 주사하도록 구성된다. 이 장치는, 주 포커스 신호를 발생하는 서브검출기(44)와 주변 신호를 발생하는 서브검출기(43,45)를 갖는 검출기를 구비한 광학헤드(22)를 갖는다. 포커스 제어부(32)는, 포커스 오차신호에 따라 포커스 액추에이터(34)에 포커스 액추에이터 신호(38)를 제공한다. 합성부(41)는, 주변 신호에 의해 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 가중요소(Ga,Gb)에 따라 주 포커스 신호와 주변 신호들에 의거하여 포커스 오차신호를 발생한다. 서보 필터(42)는, 포커스 오차신호에 의거하여 포커스 액추에이터 신호를 발생한다. 설정부(40)는, 포커스 액추에이터 신호(38)에 의거하여 조정신호에 따라 상기 가중요소를 설정한다. 상기 액추에이터에서의 소모는, 포커스 액추에이터 소모가 큰 것을 희생하고 잔여 포커스 오차신호들을 최소화하는 대신에 감소되는 것이 바람직하다.
Figure P1020087031947
광학주사장치, 누화, 서브검출기, 주변 신호, 주 포커스 신호.

Description

포커스 누화 제거 최적화{Optimizing focus crosstalk cancelling}
본 발명은, 실질적으로 데이터 트랙이 평행한 데이터 층을 갖는 광 기록매체를 주사하는 장치에 관한 것이고, 이 장치는, 상기 데이터 층으로부터 반사된 방사선을 수신하고, 주 스폿으로부터 주 포커스 신호를 검출하는 주 서브검출기와 주변 스폿으로부터 주변 신호를 검출하는 주변 서브검출기를 갖는 검출기를 구비한 광학헤드와, 포커스 오차신호에 따라 포커스 액추에이터에 포커스 액추에이터 신호를 제공하는 포커스 제어수단을 구비하고, 상기 포커스 제어수단은, 상기 주변 신호에 의해 상기 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 가중요소에 따라 상기 주 포커스 신호와 상기 주변 신호에 의거하여 포커스 오차신호를 발생하는 합성수단과, 상기 포커스 오차신호에 결합되어 상기 포커스 액추에이터 신호를 발생하는 필터링 수단과, 조정신호에 따라 상기 가중요소를 설정하는 설정수단을 구비한다.
또한, 본 발명은, 실질적으로 데이터 트랙이 평행한 데이터 층을 갖는 광 기록매체를 주사하는 장치에서 가중요소를 설정하는 방법에 관한 것이고, 이 장치는, 상기 데이터 층으로부터 반사된 방사선을 수신하고, 주 스폿으로부터 주 포커스 신호를 검출하는 주 서브검출기와 주변 스폿으로부터 주변 신호를 검출하는 주변 서브검출기를 갖는 검출기를 구비한 광학헤드와, 포커스 오차신호에 따라 포커스 액추에이터에 포커스 액추에이터 신호를 제공하고, 상기 주변 신호에 의해 상기 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 가중요소에 따라 상기 주 포커스 신호와 상기 주변 신호에 의거하여 포커스 오차신호를 발생하는 합성수단을 구비한 포커스 제어수단과, 상기 포커스 오차신호에 결합되어 상기 포커스 액추에이터 신호를 발생하는 필터링 수단을 구비하고, 상기 방법은, 조정신호에 따라 상기 가중요소를 설정하는 단계를 포함한다.
광 드라이브에서, 포커스 제어 성능은, 반경방향 누화에 의해 열화되는 경우도 있다. 포커스 액추에이터 신호는, 포커스 액추에이터, 예를 들면 포커스 코일을 구동하고, 반경방향 오차신호들로부터의 누화를 포함하는 포커스 오차신호에 의거하여 발생된다. 특히 트랙의 교차동안에, 예를 들면 주사빔이 반경방향으로 서로 다른 트랙에 접근하기 위해 이동될 때 점프하는 동안에, 반경방향 오차신호는 누화로 인한 포커스 오차신호에 영향을 미치는 주기적 특징을 갖는다.
문헌 WO 2004/102546에는 광 기록매체를 주사하고 포커스 제어신호를 결정하고 누화를 감소시키는 장치 및 방법이 공지되어 있다. 그 기재된 것은, 광 저장매체의 드라이브에서, 주(주) 및 보조(주변) 빔 포커스 오차신호로 이루어진 가중된 추가에 의해 생성되는 포커스 오차신호가 항상 원하지 않는 트랙 오차신호의 비율을 포함하는 것이고, 이 때는 상기 가중요소가 구체적으로 기존의 드라이브와 저장매체의 광학적 및 기계적 특성에 정확히 일치되지 않을 때이다. 이 문헌에는, 상기 가중요소를 이들 특성에 자동으로 일치시키는 방법이 기재되어 있다. 상기 방법들은, 저장매체를 삽입직후에 사용하는데 적합하기도 하거나, 기록 또는 판독동작시에도 중단없는 방식에서 사용되어도 된다.
비록 상기 공지된 시스템이 실제의 장치에 대한 가중요소와 기록매체 파라미터를 조정하지만, 상기 포커스 오차신호에 대한 반경방향 오차로부터 잔여 누화를 억제한다는 점에서 상기 일치는 최적이 아닌 것 같다.
따라서, 본 발명의 목적은, 반경방향 누화를 억제하는 신뢰 가능한 포커스 오차신호를 발생하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제 1 국면에 의하면, 상기 목적은 서두에 기재된 것과 같은 장치로 달성되고, 상기 설정수단은, 상기 포커스 액추에이터 신호에 의거한 상기 조정신호를 발생하도록 구성된다.
본 발명의 제 2 국면에 의하면, 상기 목적은 서두에 기재된 것과 같은 방법으로 달성되고, 이 방법은, 상기 포커스 액추에이터 신호에 의거한 조정신호를 발생하는 단계를 포함한다.
상기 대책의 효과는, 포커스 제어 시스템의 필터링 동작 후 신호들에 의거하여 조정신호를 얻는 것이다. 특히, 상기 조정신호는, 포커스 액추에이터를 구동하는 직접 포커스 액추에이터 신호에 의거한다. 바람직하게는, 반경방향 누화로 인한 잔여 포커스 액추에이터 신호는 최소화되어, 상기 포커스 제어 시스템의 액추에이터에 관한 불필요한 힘과 그 액추에이터에서의 소모를 줄인다.
또한, 본 발명은, 다음의 내용에 의거한다. 반경방향 오차신호, 통상 소위 푸시풀 신호는, 반사된 방사선에 대해, 트랙의 종방향을 횡단하게 변위되는 서브검출기로부터의 신호들에 의거한다. 트랙들이 교차할 때, 즉 반경방향 트랙킹 서보루프가 개방일 때, 트랙 교차 및/또는 트랙 카운트 신호는, 상기 푸시풀 신호들로부 터 얻어진다. 그렇지만, 상기와 같은 교차시에, 포커스 서보 시스템은 작동되어야 하고, 이에 따라 신뢰 가능한 포커스 오차신호를 필요로 한다. 상기 반경방향 신호들의 누화에 의해, 추가의 원하지 않는 포커스 액추에이터 신호들이 생긴다. 본 발명자가 안 것은, 특히 트랙 교차시에, 반경방향 신호에서의 주파수 성분이, 포커스 서보의 작동주파수대에 있어도 된다는 것이다. 포커스 서보 루프에서의 필터링으로 인해, 상기 주파수는 증폭되어 포커스 액추에이터에 보내진다. 특히 필터링 회로의 차단 주파수 근방에서, 그 이득은 피크가 되어서, 누화가 증폭된다. 심지어 이것에 의해 액추에이터 신호를 발생하는 구동회로가 포화상태가 되기도 한다. 상기 포커스 서보 루프는, 정밀도가 떨어지거나, 모두 고장나기도 한다. 더욱이, 큰 액추에이터 제어신호들로 인해, 전력 소모에 치명적인 포커스 액추에이터에서의 많은 불필요한 소모가, 일어나기도 하고, 원하지 않는 열이 발생되기도 하고, 최악의 경우에는 포커스 액추에이터 또는 그것의 드라이버 회로에 손상을 주기도 한다. 상기 가중요소를 사용하여 상기 주 포커스 신호와 주변 신호를 합성하여 상기 누화를 감소시킨다는 것을 주목한다. 상기 설명된 종래기술의 문헌 WO 2004/102546에서는, 포커스 오차신호 자체로부터 조정신호에 의거하여 조정한다, 즉 그만큼 포커스 오차신호를 최소화하는 것은 서보 제어루프에서 통상적인 것이다. 이에 대해, 본 발명자들이 안 것의 하나는 누화로 인한 액추에이터의 외란을 최소화한다는 것이다. 이러한 접근법으로 심지어 잔여 포커스 오차가 보다 커지지만, 액추에이터에서의 문제점 및 비선형성을 최소화하는 것이 이롭다는 것을 주목한다. 여기에 액추에이터 제어신호를, 즉 필터링 후, 본 발명에서는 가중요소(들)를 조정하여 최소화되는 상기 조정신호를 얻기 위한 소스로서 사용한다.
상기 장치의 실시예에서, 상기 검출기는, 제 1 주변신호를 제 1 주변 스폿으로부터 검출하는 제 1 주변 서브검출기와, 제 2 주변신호를 제 2 주변 스폿으로부터 검출하는 제 2 주변 서브검출기를 갖고, 상기 합성수단은, 적어도 하나의 가중요소에 따라 상기 주변 신호들에 의해 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 상기 주 포커스 신호, 제 1 주변신호 및 제 2 주변신호에 의거하여 상기 포커스 오차신호를 발생하도록 구성된다. 양쪽의 주변신호들의 푸시풀 성분은, 주로 주 포커스 신호와 역위상이다. 바람직하게는, 상기 누화는, 양쪽의 주변신호를 합성하고 가중요소를 적용하여 상기 역위상 성분에 의해 보정을 조정하여 감소된다.
상기 장치의 실시예에서, 상기 설정수단은, 포커스 액추에이터 신호로 인해 상기 포커스 액추에이터에서의 소모에 따라 상기 조정신호를 발생하도록 구성된다. 원하지 않는 전력소모의 원인이 되는 소모 그 자체는, 액추에이터의 구동신호, 즉 포커스 액추에이터 신호에 의거하여 상기 조정신호를 최소화하여서 감소되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 설정수단은, 상기 포커스 액추에이터 신호의 샘플의 제곱값을 결정하도록 구성되고, 상기 소모는 다수의 제곱값을 합성하는 것에 의거하여 결정된다. 이것은 상기 소모의 정확한 표시를 제공한다.
상기 장치의 실시예에서, 상기 설정수단은, 상기 가중요소의 교정을 메모리 값을 사용하여 행하도록 구성되고, 상기 메모리 값은 제조시 또는 상기 장치의 이전의 교정시에 저장된 가중요소의 값이다. 상기 교정은, 초기에 상기 가중요소를 상기 메모리 값으로 설정한 후 그 가중요소를 변화시켜서 행해져도 된다. 이전에 교정에서 결정된 메모리 값부터 시작할 때 개량된 가중요소를 쉽게 찾을 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 장치 및 방법의 더욱 바람직한 실시예는, 첨부된 청구항에 기재되고, 여기서 이것의 개시내용은 참고로 포함된다.
본 발명의 이들 및 다른 국면은, 아래의 설명에서의 예시로 기재된 실시예들을 참조하고 아래의 첨부도면을 참조하여 명백해지고 이들로부터 더 설명될 것이다:
도 1a는 디스크형 기록매체를 나타내고,
도 1b는 기록매체의 단면도를 나타내고,
도 2는 포커스 누화를 제거시키는 주사장치를 나타내고,
도 3은 포커스 신호를 발생하여 처리하는 것을 나타내고,
도 4는 주 및 주변 스폿과 이에 대응한 서브검출기를 나타내고,
도 5는 중첩하는 제1 회절의 반경방향 차수를 나타내고,
도 6은 빔랜딩 오차의 서로 다른 값에 대한 상기 시뮬레이션된 포커스 오차신호를 나타낸다.
이 도면들에서, 이미 설명된 구성요소에 대응한 구성요소의 참조번호는 동일하다.
도 1a는 트랙(9)과 중심 구멍(10)을 갖는 디스크형 기록매체(11)를 나타낸 다. 트랙(9)은, 데이터층의 거의 평행한 트랙을 구성하는 나선형 패턴의 회전에 따라 배치된다. 기록매체는, 기록가능형의 하나 이상의 데이터층을 갖는 광 디스크이어도 되거나, ROM 디스크이어도 된다. 기록 가능형 디스크의 예로는, CD-R 및 CD-RW, DVD+RW가 있다. 기록 가능형 기록매체의 트랙(9)은, 블랭크 기록매체의 제조시에 제공된 프리엠보싱된 트랙 구조, 예를 들면 프리그루브로 나타내어진다. 기록된 정보는, 트랙을 따라 기록된 광학적으로 검출 가능한 마크에 의해 데이터층에 나타내어진다. 마크는, 제1 물리 파라미터의 변동에 의해 구성되어서, 그 주변과 광학특성, 예를 들면 반사도의 변동이 서로 다르다.
도 1b는 기록 가능형 기록매체(11)의 선 b-b를 따라 도시된 단면도로, 여기서 투명한 기판(15)에는, 기록층(16)과 보호층(17)이 형성되어 있다. 트랙 구조는, 예를 들면, 주사시에 판독/기록 헤드가 트랙(9)을 따라가게 할 수 있는 프리그루브(14)로 구성된다. 프리그루브(14)는, 함몰부 또는 융기부로서 구현되어도 되거나, 프리그루브의 물질과 광학특성이 서로 다른 재료로 이루어져도 된다. 프리그루브에 의해 판독/기록 헤드는 주사시에 트랙(9)을 따라갈 수 있다. 또한, 트랙 구조는, 주기적으로 서보신호를 일으킬 수 있는 규칙적으로 분포된 서브트랙으로 형성되어도 된다. 기록매체는 실시간 정보, 예를 들면 비디오 또는 오디오 정보, 또는 컴퓨터 데이터와 같은 다른 정보를 갖도록 구성되어도 된다.
사용자 데이터는, CD 또는 DVD 채널 코딩 방식에 따라 채널 비트라고 불리는 단위의 불연속적 길이의 마크들로 기록매체에 기록될 수 있다. 그 마크의 길이는, 채널 비트 길이 T의 정수에 해당한다. 사용된 최단 마크의 길이는, 통상 최단 마크 의 길이와 대략 같은 유효 지름을 갖는 트랙의 주사스폿을 거쳐 검출될 수 있는 채널 비트 길이 T의 소정의 최소수 d이다.
도 2는 포커스 누화를 제거시키는 주사장치를 도시한 것이다. 이 주사장치에는, 기록매체(11)의 트랙을 주사하는 수단이 구비되고, 이 주사수단은 기록매체(11)를 회전시키는 구동부(21)와, 헤드(22)와, 상기 헤드(22)를 트랙에 위치 지정하는 서보부(25)와, 제어부(20)를 구비한다. 이 헤드(22)는, 기록매체의 정보층의 트랙에 방사 스폿(23)에 포커싱된 광학부재를 통해 안내된 방사빔(24)을 발생하는 공지된 형태의 광학계를 구비한다. 이 방사빔(24)은, 방사원, 예를 들면 레이저 다이오드에 의해 발생된다. 헤드는, 상기 빔의 광축을 따라서 방사빔(24)의 포커스를 이동시키는 포커스 액추에이터(34)와, 트랙의 중심에 반경방향으로 스폿(23)의 미세 위치 지정을 하는 트랙킹 액추에이터(미도시됨)를 구비한다. 이 트랙킹 액추에이터는, 광학부재를 반경방향으로 이동시키는 코일을 구비하거나 또는 이와는 달리 반사부재의 각도를 변경하도록 구성되어도 된다. 상기 트랙킹 액추에이터는, 서보부(25)로부터 액추에이터 신호들에 의해 구동된다. 이 포커스 액추에이터(34)는, 포커스 제어부(32)로부터의 포커스 액추에이터 신호에 의해 구동된다.
판독을 하기 위해, 상기 데이터층에서 반사된 방사선은, 헤드(22) 내에서 프론트 엔드부(31)에 연결된 검출기 신호를 발생하는 통상의 형태의 검출기, 예를 들면 4개의 사분면 다이오드의 검출기로 검출되어, 트랙킹을 위한 주 주사신호(33)와 오차신호(35)로 이루어진 여러 가지 주사신호를 발생한다. 상기 주 주사신호(33)는, 복조기, 역포맷기 및 출력부로 이루어진 통상의 형태의 판독처리부(30)에 의해 처리되어 정보를 검색한다. 그 반경방향 오차신호(35)는, 트랙킹 서보부(25)에 연결되어 상기 트랙킹 액추에이터를 제어한다. 상기 프론트 엔드부는, 상기 포커스 제어부(32)에 연결된 서브검출기 신호를 더 제공하여 아래에 상세히 설명된 것과 같은 본 발명에 따른 포커스 액추에이터 신호로 처리된다.
상기 제어부(20)는, 정보의 주사 및 검색을 제어하고, 사용자 또는 호스트 컴퓨터로부터 명령어를 수신하도록 구성되어도 된다. 제어부(20)는, 제어선(26), 예를 들면 시스템 버스를 통해 본 장치내의 다른 부에 연결된다. 그 제어부(20)는, 제어회로, 예를 들면, 아래에 설명된 것과 같은 과정 및 기능을 수행하기 위해 마이크로프로세서, 프로그램 메모리 및 인터페이스를 구비한다. 또한, 제어부(20)는, 논리회로에서 상태 머신으로서 구현되어도 된다. 아래에 설명된 것과 같은 상기 포커스 조정 기능도 제어부(20)에서의 소프트웨어 기능으로서 구현되어도 된다. 상기 제어부(20)는, 상기 포커스 제어부(32)와, 아래에 상세히 설명된 것과 같은 포커스 조정 기능을 수행하는 다른 부들과 통신한다.
일 실시예에서, 상기 장치에는, 기록 가능형 또는 재기록 가능형의 기록매체, 예를 들면 CD-R 또는 CD-RW, 또는 DVD+RW 또는 BD에 정보를 기록하는 기록수단이 구비되어 있다. 이 기록수단은, 헤드(22) 및 프론트 엔드부(31)와 함께 작동하여 방사선의 기록빔을 발생하고, 입력정보를 처리하여 기록신호를 헤드(22)를 구동하기 위해 발생하는 기록처리수단을 구비하고, 이 기록처리수단은 입력부(27), 포맷기(28) 및 변조기(29)를 구비한다. 정보를 기록하기 위해서, 상기 방사빔은, 기록층에 있는 광학적으로 검출 가능한 마크를 생성하기 위해 제어된다. 마크는, 임 의의 광학적으로 판독 가능한 형태, 예를 들면, 염료 등의 물질, 합금 또는 상변이 물질에 기록할 경우 얻어진 그들의 주변과 서로 다른 반사계수를 갖는 영역의 형태, 또는 광자기 물질에 기록하는 경우 얻어진 그들의 주변과 서로 다른 편광의 방향을 갖는 영역의 형태이어도 된다.
일 실시예에서, 상기 입력부(27)는, 아날로그 오디오 및/또는 비디오, 또는 디지털 비압축된 오디오/비디오 등의 입력신호에 대한 압축수단을 구비한다. 적절한 압축수단은 MPEG 표준에서 비디오에 대해 기재되어 있고, MPEG-1은 ISO/IEC 11172에 정의되고, MPEG-2는 ISO/IEC 13818에 정의되어 있다. 또한, 입력신호는, 상기 표준에 따라 사전에 인코딩되어도 된다.
일 실시예에서, 상기 기록장치는, 단지 저장 시스템, 예를 들면 컴퓨터에서 사용하기 위한 광 디스크 드라이브이다. 상기 제어부(20)는, 표준화된 인터페이스를 통해 호스트 컴퓨터 시스템에서의 처리부와 통신하도록 구성된다. 디지털 데이터는, 포맷기(28) 및 판독처리부(30)와 직접 인터페이스로 연결된다.
일 실시예에서, 상기 장치는, 스탠드 얼론부, 예를 들면 민수용 비디오 기록장치로서 배치된다. 상기 제어부(20) 또는, 본 장치에 구비된 추가의 호스트 제어부는, 사용자에 의해 직접 제어되도록, 예를 들면 파일 관리 시스템의 기능을 수행하도록 구성된다.
도 3은 포커스 신호를 발생 및 처리하는 것을 나타낸다. 멀티 세그먼트 검출기는, 기록매체의 데이터층의 일 트랙에 위치 지정되는 중심 스폿으로부터 반사된 방사선을 수신하는 위치에서 A,B,C,D로 표시된 주 서브검출기(44)와, E1,E2,E3,E4 로 표시된 제 1 세트의 주변 서브검출기(45)와, F1,F2,F3,F4로 표시된 제 2 세트의 주변 서브검출기(43)로서 도시되어 있고, 상기 주변 서브검출기는, 방향이 화살표 46으로 나타낸 트랙의 종방향에 대해 횡방향으로 변위되는 주변 스폿으로부터 반사된 방사선을 수신하는 위치에 있다. 상기 서브검출기는, 트랙방향에 대응한 방향으로 정렬된 4분면에 배치된다.
도 4는 주 스폿 및 주변 스폿과 이에 대응한 서브검출기를 도시한 것이다. 본 도면은, 3개의 평행한 트랙(51,52,53)을 갖는 기록매체의 데이터층의 일부를 개략적으로 도시한 것이다. 주 스폿(55)은, 주사된 트랙(52)의 중심에 위치되고, 제 1 주변 스폿(54)은 주사된 트랙(52)과 인접한 트랙(51) 사이의 왼쪽으로 반경방향으로 변위되게 위치 지정된 반면에, 제 2 주변 스폿(56)은 상기 주사된 트랙(52)과 인접한 트랙(53) 사이에서, 상기 제 1 주변 스폿과 반대인 오른쪽으로 반경방향으로 변위되게 위치 지정된다. 3개의 세트의 서브검출기가 도시되어 있고, 주 서브검출기(58)는 상기 트랙의 중심 스폿(55)에 해당하고, 제 1 주변 서브검출기(57)는 제 1 주변 스폿(54)에 해당하고, 제 2 주변 서브검출기(59)는 제 2 주변 스폿(56)에 해당한다.
도 3은 상기 서브검출기들로부터의 신호들을, 포커스 액추에이터(34), 예를 들면 코일을 구동하는 포커스 액추에이터 신호(38)로 처리하는 회로를 더 도시한 것이다. 각 서브검출기로부터의 신호들은, 다음과 같이 주 서브검출기(44)로부터 중앙 포커스 오차신호(FESc)(363)를 발생하는 (점선으로 나타낸) 프론트 엔드부(31)에서 증폭 및 가산된다:
FESc=(A+C)-(D+B)
및 제 1 주변 오차신호(FESa)(362)는 다음과 같다:
FESa=(E1+E3)-(E2+E4)
및 제 2 주변 오차신호(FESb)(361)는 다음과 같다:
FESb=(F1+F3)-(F2+F4).
유사한 식은 도 4에서 번호가 매겨진 서브검출기에 대해 얻어질 수 있다. 상기 오차신호(361,362,363)는, 합성부(41), 서보 제어부(42) 및 설정부(40)를 구비한 포커스 제어부(32)에 연결된다.
상기 합성부(41)는, 아래와 같이, 상기 중앙 포커스 오차신호(FESc)(363)에, 제 1 가중요소Ga에 의해 조정된 제 1 주변 오차신호(FESa)(362)와, 제 2 가중요소Gb에 의해 조정된 제 2 주변 오차신호(FESb)(361)를 가산한다:
FES=FESc+Ga x FESa + Gb x FESb
여기서, FES는, 아래에 설명된 것처럼, 반경방향 누화를 보상한 후의 포커스 오차신호(37)이다. 이어서, 포커스 오차신호(37)는, 상기와 같이 잘 알려진 포커스 서보 제어규칙에 따라, 포커스 오차신호(37)를 필터링하고, 포커스 셋트 포인트를 적용하고, 포커스 액추에이터 신호(38)를 발생하는 서보 제어부(42)에서 필터링된다.
상기 설정부(40)는, 상기 포커스 액추에이터 신호(38)를 수신하고, 상기 제 1 가중요소 Ga를 설정하는 제 1 설정신호(401)와, 상기 제 2 가중요소 Gb를 설정하는 제 2 설정신호(402)를 얻는다. 상기 설정부는, 상기 포커스 액추에이터 신호(38)에 의거한 조정신호에 따라 가중요소를 설정한다. 상기 포커스 액추에이터에 서 상기 발생된 전력은, 포커스 액추에이터 신호(38)를 모니터링하여서 감소된다. 상기 설정수단은, 포커스 액추에이터 신호로 인한 포커스 액추에이터에서의 소모에 따라 조정신호를 발생하도록 구성되어도 된다. 예를 들면, 상기 포커스 액추에이터 신호의 샘플의 제곱값이 결정된다. 상기 소모는, 예를 들면 교차 트랙의 측정기간동안 다수의 상기 제곱값을 합성하는 것에 의거하여 결정되기도 한다.
상기 설정부(40)는, 제어선(26)을 거쳐 상기 제어부(20)에 연결되어 상기 시스템 제어부(20)의 제어하에 가중요소의 조정을 위한 교정을 수행한다. 예를 들면, 상기 시스템 제어는, 주사장치에 기록매체를 삽입할 때 교정을 행하여도 된다. 상기 설정부는, 반경방향-대-포커스 누화를 제거하도록 다음과 같이 작동한다. 이와는 달리, 상기 설정부의 기능은, 별도의 처리부, 예를 들면 주 제어부(20)에 가중요소를 설정하는 방법으로서 수행되어도 된다는 것을 주목한다.
상술한 것과 같은 반경방향-대-포커스 누화를 제거하는 방법은, 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은 12 세그먼트 광검출기를 사용한다. 상기 제거방법은, 통상 트랙킹을 위해 3스폿 푸시풀방법(PP신호에 의거한 차분 푸시풀 DPP라고 불림)과 조합된다. 그렇지만, 적어도 하나의 세트의 주변 서브검출기가 중심 포커스 오차신호에서의 반경방향 성분과 반대의 반경방향 성분을 갖는 주변 신호를 발생하기에 사용가능한 경우, 서로 다른 타입의 트랙킹과 검출기가 사용되어도 된다는 것을 주목한다.
본 발명은 포커스 서보루프가 작동되고 반경방향 트랙킹이 가능하지 않은 경우 특히 유용하다는 것을 주목한다. 이러한 경우에는, 누화로 인한 포커스 서보 루 프를 방해하기도 하는 상당한 양의 반경방향 오차신호가 있다. 예를 들면, 서로 다른 트랙을 액세스를 하기 위한 반경방향으로 점프를 행하는 경우, 중간의 트랙들은 카운트될 필요가 있다. 트랙 카운팅 신호들은, 반경방향 트랙킹 오차신호들에 의거한다. 실제로 트랙 카운트시에, 반경방향 오차신호들은, 포커스 서보의 활성 주파수 범위 내에 있는 10kHz정도에서 변화되기도 한다. 특히, 이러한 주파수에서, 상기 포커스 서보 루프의 필터링은 차단되기도 하고 이득은 피크가 되기도 한다. 따라서, 누화로 인한 상기 외란은, 액추에이터의 어떠한 유효 이동도 거의 생기지 않는 포커스 액추에이터 신호에서 강한 성분의 원인이 되지만, 많은 원하지 않는 전력 소모의 원인이 된다. 반경방향 이동시에, 그 스폿은 기록매체의 데이터층에 포커싱된채로 있을 필요가 있다. 그렇지만, 상기 제거 시스템은 어떠한 작동 모드에서도 사용되어도 된다는 것을 주목한다.
반경방향 서보 루프가 작동 가능하지 않은 경우, 예를 들면 본 장치가 탐색모드에 있을 경우, 상기 스폿은, 트랙들과 교차하고 상기 각 스폿에서 PP 신호들을 발생할 것이다. 상기 중심 스폿의 PP는, 포커스 오차신호 FES로 누설될 것이고, 이 포커스 오차신호는, 너무 커서 포커스 코일에서의 소모가 허용할 수 없게 될 수 있는 외란의 원인이 되거나, 포커스 드라이버가 공급 레일에 대해 포화되게 한다. 그 결과는, 그 시스템이 개방 반경방향 루프 모드에 있을 때 그 시스템이 신뢰 가능하게 포커스를 유지할 수 없는 것일지도 모른다. 12 세그먼트 제거방법은, 상기 문제점을 상술한 것과 같은 스폿의 각각으로부터 얻어진 3개의 포커스 오차신호의 조합을 이용하여 해결한다. 이때, 상기 식에서, FESa, FESb 및 FESc는 도 4의 스폿 A, B 및 C로부터 포커스 오차신호들에 해당하고, Ga 및 Gb는 FES에서의 결과적인 PP 누화를 최소화하는 적절한 가중 요소이다. 상기 주변의 PP가 주로 중앙빔의 PP에 대해 주로 역위상을 갖기 때문에, 상기 합성된 포커스 오차신호 FES는 PP 누화가 없게 만들어질 수 있다.
실제로, 구체적으로 DVD-RAM 및 HD-DVD-RW 등의 소위 랜드-그루브 포맷은, 데이터 피치의 2배인 상대적으로 큰 그루브 피치로 인해 PP가 크기 때문에, 상기 누화 제거의 형태를 필요로 한다.
이론적으로, 상기 시스템의 정렬이 완벽하고 주변 스폿 A와 B가 상기 인접한 트랙의 정확히 중간지점에 있고 3개의 복귀 빔이 그들의 4중 검출기의 완전히 중앙에 위치되는 경우, Ga 및 Gb의 최적값은,
Ga=Gb=G/2
로 나타내고, 여기서 G는 중앙 및 주변 빔의 강도 비율이다. 이 경우에, 반경방향 누화 제거는 완벽하다, 즉 잔여 PP는 FES에 남아 있지 않다.
실제로, 이러한 간단한 최적화 방식을 위태롭게 하는 경우가 일부 있다. 먼저, 상기 강도 비율 G는, 상기 헤드(22)에서의 일 광 픽업부(OPU)로부터 다음의 광 픽업부로 상당한 확산을 하여서, OPU마다 조정을 필요로 한다. 또 다른 복잡한 문제는, 주변 스폿이 일반적으로 트랙들 사이의 중간지점에 정확히 위치되지 않는다는 것이다. 이것은, 주변 스폿을 발생하는데 사용된 회절격자의 조정 오차나, 3개의 스폿과 트랙들에 접하는 것 사이의 각도가 판독 반경에 따라 변화되게 하는 소위 y-오차에 의해 생길 수도 있다. 더욱이, 디스크와 스핀들 모터의 이심률에 의 해, 상기 각도가 디스크의 1회전시에 변화될 것이다. 이렇게 변화하는 각도에 의해, 상기 FES에서의 잔여 PP 외란도 변화되고, 즉 상기 외란의 포락선은 일반적으로 상기 판독 스폿의 반경 및 방위에 따라 변화할 것이다. 더욱 심각한 복잡한 문제는, 트랙과 교차할 때, 예를 들면, DVD-RAM의 누화가 일반적으로 사인 모양과는 거리가 멀고, 빔랜딩 오차에 매우 의존한다는 것이다. 이것은, DVD-RAM의 큰 그루브 피치에 의해 상기 제 1 회절의 반경방향 차수가 중첩하게 되고, 제 2 회절의 반경방향 차수가 동공에 입사하게 된다는 사실에 기인한다.
도 5는 중첩하는 제 1 회절의 반경방향 차수를 나타낸 것이다. 검출기는, 좌측 절반 서브검출기(61)와 우측 절반 서브검출기(62)를 갖는다. 스폿(63)은, 주로 좌측 절반 서브검출기(61)에 도달하도록 도시되어 있고, 실제의 중심선(64)은 상기 빔의 중심을 나타낸다. 상기 중심선(64)과 상기 검출기의 중심 위치의 차이는, 빔랜딩 오차라고 한다. 상기 스폿(63)에서, 중첩하는 상기 제 1 회절의 반경방향 차수가 나타내어진다.
빔랜딩 오차일 경우에, 상기 중첩 영역은, 상기 결과의 누화신호의 형상에 영향을 미치는 하나의 검출기 절반에 전체적으로 위치될 것이다. 상기 2개의 주변 빔의 빔랜딩 오차는, 전부의 검출기의 위치 오차와, 상기 2개의 주변 빔간의 거리 오차(소위 회절격자-z 오차)의 조합으로 인해 서로 다를 수 있다.
도 6은 빔랜딩 오차의 서로 다른 값에 대한 상기 시뮬레이션된 포커스 오차신호를 도시한 것이다. 수평축은 반경방향 거리에서 ㎛단위의 일 트랙에 대한 주 스폿의 반경방향 위치를 도시한 것이다. 수직축은, 중심 스폿(55)(도 4의 "C")으로 부터 얻어지고, 표준 범위로 정규화된 포커스 오차신호 FES를 도시한 것이다. 제 1 곡선(70)은, 빔랜딩 오차가 없는 이상적인 경우를 도시한 것이다. 제 2 곡선(71)은, 반경방향으로 +10㎛의 위치 오차와 접선방향으로 +10㎛의 위치 오차를 갖는 포커스 오차신호를 도시한 것이다. 제 3 곡선(72)은, 반경방향으로 -10㎛의 위치 오차와 접선방향으로 -10㎛의 위치 오차를 갖는 포커스 오차신호를 도시한 것이다. 제 4 곡선(73)은, 반경방향으로 +10㎛의 위치 오차와 접선방향으로 -10㎛의 위치 오차를 갖는 포커스 오차신호를 도시한 것이다. 우리는, 빔랜딩 오차가 변화할 때 잔여 누화의 형상의 변동이 크다는 것을 안다. 따라서, FES에서의 잔여 누화 신호는, 사인 모양이 아니고, 그것의 진폭은 반경을 따라 디스크의 회전시에 변화한다. 이것에 의해, Ga 및 Gb의 최적값을 설정하는 것이 어렵다. 이하, 특정한 경우, 즉 특정 디스크와 특정 OPU의 조합에 대한 Ga 및 Gb의 최적값을 찾는 교정방법을 제공한다.
상기 제안된 교정방법은, 포커스 코일에서의 전력소모를 최소화하는 것에 의거한다. 이러한 기준은, 소모가 반경방향 누화에 의해 포커스 오차신호 FES로 되는 주요 문제점이기 때문에 특히 유용하다. 동일한 개방루프 모드동안 평균 소모-예를 들면, 하나의 디스크 회전시에 평균화됨-를 서로 다른 Ga 및 Gb간에 비교하여서, 최적값을 찾을 수 있다. 가중요소를 조정하는 측정은, 헤드(22)가 트랙과 교차하는 어떠한 시간에도 수행되어도 된다.
특별한 디스크를 갖는 드라이브의 기동시에 다음과 같이 교정을 행할 수 있다:
1. Ga 및 Gb의 디폴트 값, 예를 들면 상기 드라이브의 제조시에 결정된 값들, 또는 이전의 교정으로부터 얻어지고 EEPROM과 같은 메모리에 저장된 값들을 사용하여 포커스를 획득한다.
2. 포커스 코일에서의 전력소모, 예를 들면 디지털 포커스 서보에 의해 생성된 포커스 액추에이터 신호의 출력 샘플들의 제곱을 취하여서 측정하고, 그들(또는 그냥 합)을 적절한 기간동안 평균화한다. 이러한 기간은, 하나의 디스크 회전, 또는 교정 목적을 위해 행해진 하나 이상의 탐색 지속기간일 수도 있다. 또한, 포커스 액추에이터에서의 원하지 않는 제어 에너지의 덜 정확한 표시는, 예를 들면, 단지 상기 포커스 액추에이터 신호의 절대치를 취하는 것을 사용하거나, 또는 피크 값을 취하여서 사용되어도 된다.
3. 상기 측정을 반복하고, Ga와 Gb의 적절한 범위에 걸쳐 단계별로 행하는 것과, 동시에 동일한 상대적 단계에 따라 양쪽의 파라미터를 변화시키는 것.
4. 상기 측정을 반복하고, Ga와 Gb의 적절한(작은) 범위에 걸쳐 단계별로 행하는 것과, 반대의 상대적 단계에 따라 양쪽의 파라미터를 변화시키는 것.
5. 포커스 코일에서의 전력 소모가 최소값인 Ga와 Gb의 값을 찾는다. 이들 값은, 그 디스크의 연속적인 모든 작동에 사용되고, 나중에 사용하기 위해 메모리에 저장될 수도 있다.
일 실시예에서, 가중요소에 대한 단일의 값만이 결정되어도 되거나, 양쪽의 가중요소는 동일한 값으로 조정되어도 된다. Ga와 Gb의 서로 다른 값은, 예를 들면 또 다른 회로에 신호처리가 배치되는 방식으로 인해, 또는 아날로그 프론트-엔드부 의 배치로 인해 사용가능하지 않기도 하다. 그 경우에 단계 4는 생략한다.
비록 본 발명이 일반적으로 12-세그먼트 제거방법을 사용하는 드라이브에서 적용 가능하지만, 다른 검출기 및 제거 장치를 사용하여도 된다. 그것은, 랜드-그루브 포맷 DVD-RAM 및 HD-DVD-RW 등의 반경방향 오차신호값이 큰 매체, 또는 소위 로우(Low) 투 하이(High) BD-R 매체에, 또한 이중 또는 다중의 데이터층을 갖는 매체, 소위 다층 기록매체에 특히 유용하다. 또한, 본 발명은 직사각형 광학 카드, 광자기 디스크, 다층 고밀도 디스크나, 반경방향 누화에 민감한 포커스 시스템을 갖는 임의의 다른 타입의 정보 저장 시스템 등의 다른 기록매체에 적합하다.
주목할 것은, 본 명세서에서, '포함하는'이란 단어는, 열거된 것 이외의 다른 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않고, 구성요소 앞의 단어 'a' 또는 'an'는 이러한 구성요소의 복수가 존재한다는 것을 배제하지 않고, 어떠한 참조부호도 청구범위를 한정하지 않고, 본 발명은 하드웨어와 소프트웨어 모두에 의해 구현되어도 되고, 몇몇의 '수단' 또는 '부'는, 하드웨어 또는 소프트웨어의 동일한 항목으로 나타내어도 된다. 또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 어느 신규한 특징이나 또는 상술한 특징들의 조합을 포함한다.

Claims (10)

  1. 실질적으로 데이터 트랙이 평행한 데이터 층을 갖는 광 기록매체(11)를 주사하는 장치로서, 상기 장치는,
    상기 데이터 층으로부터 반사된 방사선을 수신하고, 주 스폿으로부터 주 포커스 신호를 검출하는 주 서브검출기와 주변 스폿으로부터 주변 신호를 검출하는 주변 서브검출기를 갖는 검출기를 구비한 광학헤드(22)와,
    포커스 오차신호에 따라 포커스 액추에이터에 포커스 액추에이터 신호를 제공하는 포커스 제어수단(32)을 구비하고, 상기 포커스 제어수단은,
    상기 주변 신호에 의해 상기 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 가중요소에 따라 상기 주 포커스 신호와 상기 주변 신호에 의거하여 포커스 오차신호를 발생하는 합성수단(41)과,
    상기 포커스 오차신호에 결합되어 상기 포커스 액추에이터 신호를 발생하는 필터링 수단(42)과,
    조정신호에 따라 상기 가중요소를 설정하는 설정수단(40)을 구비하고,
    상기 설정수단(40)은, 상기 포커스 액추에이터 신호에 의거하여 상기 조정신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기는, 제 1 주변신호를 제 1 주변 스폿으로부터 검출하는 제 1 주변 서브검출기(45)와, 제 2 주변신호를 제 2 주변 스폿으로부터 검출하는 제 2 주변 서브검출기(43)를 갖고, 상기 합성수단(41)은, 적어도 하나의 가중요소에 따라 상기 주변 신호들에 의해 상기 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 상기 주 포커스 신호(363), 제 1 주변신호(362) 및 제 2 주변신호(361)에 의거하여 포커스 오차신호(37)를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 서브검출기(44)와 주변 서브검출기(43,45)는, 트랙방향(46)에 대응한 방향으로 정렬된 4분면에 배치된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정수단(40)은, 상기 포커스 액추에이터 신호(38)로 인해 상기 포커스 액추에이터에서의 소모에 따라 상기 조정신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 설정수단(40)은, 상기 포커스 액추에이터 신호의 샘플의 제곱값을 결정하도록 구성되고, 상기 소모는 다수의 제곱값을 합성하는 것에 의거하여 결정된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정수단(40)은, 상기 가중요소의 교정을 메모리 값을 사용하여 행하도록 구성되고, 상기 메모리 값은 제조시 또는 본 장치의 이전의 교정시에 저장된 가중요소의 값인 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 합성수단(41)은, 상기 제 1 주변신호에 대한 제 1 가중요소와, 상기 제 2 주변신호에 대한 제 2 가중요소를 적용하도록 구성되고, 상기 설정수단(40)은 동일한 방향으로 일 단계에 의한 양쪽의 가중요소를 변화시켜서 상기 가중요소들의 교정을 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 설정수단(40)은, 반대 방향으로 일 단계에 의한 양쪽의 가중요소를 변 화시켜서 상기 교정을 행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치.
  9. 실질적으로 데이터 트랙이 평행한 데이터 층을 갖는 광 기록매체를 주사하는 장치에서 가중요소를 설정하는 방법으로서, 상기 장치는,
    상기 데이터 층으로부터 반사된 방사선을 수신하고, 주 스폿으로부터 주 포커스 신호를 검출하는 주 서브검출기와 주변 스폿으로부터 주변 신호를 검출하는 주변 서브검출기를 갖는 검출기를 구비한 광학헤드(22)와,
    포커스 오차신호에 따라 포커스 액추에이터에 포커스 액추에이터 신호를 제공하는 포커스 제어수단(32)을 구비하고, 상기 포커스 제어수단은,
    상기 주변 신호에 의해 상기 주 포커스 신호의 보정을 조정하는 가중요소에 따라 상기 주 포커스 신호와 상기 주변 신호에 의거하여 포커스 오차신호를 발생하는 합성수단(41)과,
    상기 포커스 오차신호에 결합되어 상기 포커스 액추에이터 신호를 발생하는 필터링 수단(42)을 구비하며, 상기 방법은,
    조정신호에 따라 상기 가중요소를 설정하는 단계와,
    상기 포커스 액추에이터 신호에 의거하여 상기 조정신호를 발생하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치에서의 가중요소 설정방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 장치에서, 상기 합성수단(41)은, 제 1 주변신호에 대한 제 1 가중요소와, 제 2 주변신호에 대한 제 2 가중요소를 적용하도록 구성되고, 상기 방법은,
    동일한 방향으로 일 단계에 의한 양쪽의 가중요소를 변화시키는 것과,
    반대 방향으로 일 단계에 의한 양쪽의 가중요소를 변화시키는 것 중 적어도 하나를 포함한 교정을 행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광 기록매체 주사장치에서의 가중요소 설정방법.
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