KR20090027589A - 광학 픽업 장치, 광 기록/재생 장치 및 갭-제어 방법 - Google Patents

광학 픽업 장치, 광 기록/재생 장치 및 갭-제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090027589A
KR20090027589A KR1020080089660A KR20080089660A KR20090027589A KR 20090027589 A KR20090027589 A KR 20090027589A KR 1020080089660 A KR1020080089660 A KR 1020080089660A KR 20080089660 A KR20080089660 A KR 20080089660A KR 20090027589 A KR20090027589 A KR 20090027589A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
recording medium
optical recording
signal
optical
gap
Prior art date
Application number
KR1020080089660A
Other languages
English (en)
Inventor
쯔또무 이시모또
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20090027589A publication Critical patent/KR20090027589A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1387Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B2007/13727Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0908Disposition 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
    • G11B7/0912Disposition 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 push-pull method

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

광학 픽업 장치가 제공된다. 광학 픽업 장치는 광원과, 광 기록 매체에 근접장 광을 조사하는 광학 시스템과, 광 기록 매체로부터의 전체 반사 귀환광량을 검출하는 광 검출부와, 광 검출부로부터 얻어지는 검출 신호에 응답하여 제어 신호를 생성하는 제어부와, 광 기록 매체 상의 소정의 위치에 집광 광학 시스템을 구동하는 구동부를 포함한다. 제어부는 광 검출부로부터 얻어지는 갭 에러 신호에, 광 기록 매체와의 상대적인 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호를 피드포워드(feed forward)하여, 갭 서보 신호를 생성한다. 제어부는 푸시풀 신호가 소정량 보존되는 반복 제어기를 포함한다.
근접장 광, 갭 서보 신호, 광학 렌즈, 광 기록 매체, 푸시풀 신호

Description

광학 픽업 장치, 광 기록/재생 장치 및 갭-제어 방법{OPTICAL PICKUP DEVICE, OPTICAL RECORDING/REPRODUCING APPARATUS AND GAP-CONTROL METHOD}
관련 출원 교차 참조
본 발명은 2007년 9월 12일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP 2007-237136과 관련된 기술 내용(subject matter)을 포함하며, 상기 출원 내용 전체가 본 명세서에 참조용으로 인용되어 있다.
본 발명은, 근접장 광(near-field light)을 이용해서 광 기록 매체에 데이터를 기록하고 및/또는 광 기록 매체로부터 데이터를 재생하는 광학 픽업 장치와, 광학 픽업 장치를 포함하는 광 기록/재생 장치와, 광학 픽업 장치에서 이용되는 갭-제어 방법에 관한 것이다.
최근, 광 디스크나 광 메모리 카드 등의 광 기록 매체에서, 고기록 밀도 및 고해상도를 달성하기 위하여, 기판들 간의 간격이 일정 간격 보다 짧을 때 기판들 간의 인터페이스에서 발생된 근접장 광(이버네센트파(evanesent wave)라고도 함)을 이용하는 기록/재생 시스템이 사용되었다. 근접장 광을 이용하는 기록/재생 시스템에서, 렌즈 등의 근접장 광 조사 수단과 광 기록 매체의 표면과의 갭(gap)이, 통 상, 기록 및 재생에 사용하는 광의 파장의 대략 1/2 내지 1/5 정도로 매우 작은 범위 내에 있을 필요가 있을 수 있다.
근접장 광을 발생하는 집광 광학 시스템(focusing optical system)은, 비구면 렌즈 등으로 이루어지는 고개구수의 대물 렌즈와, 대물 렌즈와 광 기록 매체 사이에 솔리드 이머전 렌즈(SIL; Solid Immersion Lens)를 포함할 수 있다. SIL을 이용하는 집광 광학 시스템은, SIL과 광 디스크 등의 광 기록 매체의 표면 간의 거리(갭)를, 근접장 광의 발생을 허용하는 거리로, 상술한 바와 같이 광의 파장의 대략 1/2 내지 1/5 이하 정도로 유지할 필요가 있을 수 있다. 또한, 이 경우에, 광 기록 매체의 표면-흔들림(wobbling) 또는 디스크형 광 기록 매체의 디스크-흔들림(disk-wobbling)을 따르도록 제어된다. SIL 자세(posture)를 제어하기 위해, 예를 들면, 전체 반사 귀환광량을 기초하여 갭을 검출함으로써, 원하는 갭으로 일정하게 유지하는 갭-제어 방법이 제안되었다(예를 들면, 일본 비심사 특허 출원 공개 제2001-76358호 공보 참조).
이 제어 방법은, 근접장 광의 발생을 허용하는 거리에서, 캡 크기와 전체 반사 귀환광량이 비례 관계에 있다는 사실을 이용하고 있다. 다시 말해서, 상기 방법에서, 전체 반사 귀환광량은 갭 에러 신호를 갖는데 이용된다. 또한, 위상 보상 필터에서 서보 루프 시스템을 안정화하여 피드백 서보 루프를 구성하고, 갭을 일정하게 유지한다.
예를 들면, 근접장 광의 발생을 허용하는 거리를 유지하기 위한 목표 값으로서 20㎚가 선택되고, 허용 편차는 5㎚ 이며, 허용하는 표면-흔들림 레벨은 40㎛ 이 다. 여기서, 디스크형 광 기록 매체가 이용되고, 그 회전 속도는 3,000rpm(회전수/분) 이다. 이 경우, 필요 대역은 8㎑ 이상일 수 있다. 그러나, 실제로는, 디스크 회전에 의해 생기는 외란(disturbance)은, 회전 동기 성분을 강하게 출력하여서, 8㎑ 이상의 대역을 확보하여도, 고정밀도로 갭을 제어하는 것은 어렵다.
광 기록 매체와의 상대적인 광학 시스템의 주행 방향, 즉, 디스크형 광 기록 매체와 관련해서 탄젠트 방향(tangential direction)의 푸시풀(push-pull) 신호를 이용하여, 푸시풀 신호의 피드포워드 제어에 의해, 갭 에러 신호의 외란 성분을 보상하는 아이디어가 있다.
탄젠트 푸시풀 신호는, 틸트 서보 제어(tilt servo control)에서의 제어 신호로서도 이용된다. 이 경우, 갭 제어와 틸트 제어를 양립하여 행할 수 없다.
따라서, 본 발명은, 근접장 광을 광 기록 매체에 조사하는 경우에, 집광 광학 시스템과 광 기록 매체 사이의 갭을 고정밀도로 제어함과 함께, 틸트 제어도 실행되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 광원과, 집광 광학 시스템과, 광 검출부와, 제어부와, 구동부를 갖는 광학 픽업 장치가 제공된다. 집광 광학 시스템은 광 기록 매체에 근접장 광을 조사한다. 광 검출부는 광 기록 매체로부터의 전체 반사 귀환광량을 검출한다. 제어부는 광 검출부로부터 얻어지는 검출 신호에 응답하여 제어 신호를 생성한다. 구동부는 광 기록 매체 상의 소정의 위치에 집광 광학 시스템을 구동한다. 제어부는 광 검출부로부터 얻어지는 갭 에러 신호에, 광 기록 매체와의 상대적인 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호를 피드포워드하여, 갭 서보 신호를 생성한다. 또한, 제어부는 푸시풀 신호가 소정량 보존되는 반복 제어기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 광학 픽업 장치와, 광학 픽업 장치가 부착된 장착부와, 장착부를 집광 광학 시스템과 관련하여 이동시키는 제2 구동부를 갖는 광 기록/재생 장치가 제공된다. 광학 픽업 장치는, 광원과, 집광 광학 시스템과, 광 검출부와, 제어부와, 제1 구동부를 포함한다. 집광 광학 시스템은 광 기록 매체에 근접장 광을 조사한다. 광 검출부는 광 기록 매체로부터의 전체 반사 귀환광량을 검출한다. 제어부는 광 검출부로부터 얻어지는 검출 신호에 응답하여 제어 신호를 생성한다. 제1 구동부는 광 기록 매체 상의 소정의 위치에 집광 광학 시스템을 구동한다. 제어부는, 광 검출부로부터 얻어지는 갭 에러 신호에, 광 기록 매체와의 상대적인 제1 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호를 피드포워드하여, 갭 서보 신호를 생성한다. 제어부는 소정량의 푸시풀 신호를 보존하는 반복 제어기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 갭 제어 방법이 제공된다. 상기 갭 제어 방법은,
광학 렌즈와 광 기록 매체 사이의 전체 반사 귀환광량을 검출하여 갭 에러 신를 획득하는 단계;
광 기록 매체와 상대적인 렌즈의 주행 방향의 전체 반사 귀환광량의 푸시풀 신호를 갭 에러 신호에 피드포워드하여서, 갭 서보 신호를 획득하는 단계;
갭 서보를 이용하여 갭 서보 제어를 수행하는 단계;
소정량의 푸시풀 신호를 보존하는 단계; 및
푸시풀 신호를 보존한 후에 틸트 서보 제어를 수행하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라, 근접장 광을 광 기록 매체에 조사하는 집광 광학 시스템과 광 기록 매체 간의 갭을 제어하기 위한 갭 서보 신호를 생성하기 위해, 광 기록 매체와의 상대적인 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호, 또는 디스크형 광 기록 매체의 반경 방향(radial direction)과 직교하는 탄젠트 방향의 푸시풀 신호가 피드포워드된다. 따라서, 갭 서보 신호를 연산함으로써, 갭 서보 시스템에서의 잔류 에러(residual errors)를 감소할 수 있으며, 반복 서보와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 후술하는 바와 같이, 광 기록 매체와의 상대적인 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호, 또는 디스크형 광 기록 매체와 관련된 탄젠트 방향의 푸시풀 신호는 갭 에러 신호와 유사한 위상을 갖는다.
그러나, 상술한 바와 같이, 탄젠트 푸시풀 신호를 단순히 피드포워드하는 경우, 탄젠트 푸시풀 신호에 의해 틸트 서보 제어가 수행될 때, 탄젠트 틸트 에러 신호가 제로로 될 수 있다. 그 결과, 피드포워드 신호가 없어질 수 있다. 이 때문에, 갭 서보 제어는 틸트 서보 제어에 의한 영향을 받을 수 있다.
대조적으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 광 기록 매체와의 상대적인 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호 또는 디스크형 광 기록 매체의 탄젠트 푸시풀 신호를 이용하여, 피드포워드 서보 제어가 개시된다. 이어서, 반복 제어기는 소정량 의 푸시풀 신호를 보존한다. 다시 말해서, 디스크형 광 기록 매체인 경우, 1회전분만큼의 푸시풀 신호들이 보존되고, 그 후, 탄젠트 틸트 서보 제어가 수행된다. 따라서, 탄젠트 푸시풀 신호에 의한 피드포워드 서보 제어는 틸트 서보 제어와 양립할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 근접장 광을 광 기록 매체에 조사하는 경우, 집광 광학 시스템과 광 기록 매체 사이의 갭은 고정밀도로 제어될 수 있으며, 틸트 제어와 양립할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예가 상세히 기술될 것이다. 본 발명은 이하의 예에 한정되는 것은 아님을 알 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 픽업 장치(30)를 구비하는 광 기록/재생 장치(100)의 개략도이다. 이 예에서, 광 기록/재생 장치(100)는 광학 렌즈(6)와 솔리드 이머전 렌즈(SIL; 7)를 포함한다. 여기서, 광학 렌즈(6)는 비구면 렌즈 등으로 이루어지는 대물 렌즈이다. 또한, SIL(7)은 반구형 또는 초반구형 렌즈일 수 있다. 도 1에서, 초반구형 SIL이 도시된다. 대안으로, 반구형 SIL일 수도 있다. 광학 픽업 장치(30)는, 파워 제어부(1), 레이저 다이오드 등의 광원(2), 콜리메이터 렌즈(3), 빔 분할기(4), 미러(5), 광학 렌즈(6) 및 SIL(7)을 갖는 집광 광학 시스템(10), 빔 분할기(4)의 분기 광로 상에 배치되는 집광 렌즈(8), 4분할 포토다이오드 등의 광 검출부(9)를 구비한다. 또한, 광학 픽업 장치(30)는 광 검 출부(9)에 의한 검출 신호를 연산하여 갭 에러 신호 SG를 생성하는 제어부(15)를 갖는다. 여기서, 갭 에러 신호 SG는 집광 광학 시스템(10)의 구동부(11)를 제어하는 제어 신호이다. 제어부(15)는, SIL(7)의 광 기록 매체(20)에 대한 기울기를 제어하는 제어 신호인 틸트 에러 신호 ST를 생성하여 구동부(11)에 출력할 수 있다.
광 기록/재생 장치(100)는 디스크형 등의 광 기록 매체(20)를 장착하는 장착부(25)와, 장착부(25)를 예를 들면, 도 1에 도시된 점선 Cs를 회전축으로서 회전 구동하는 구동부(26)를 더 포함한다.
상술된 구성에서, 광원(2)으로부터 출사된 광은, 콜리메이터 렌즈(3)에 의해 평행광으로 되어 빔 분할기(4)를 투과한다. 그 후, 광은 미러(5)에 의해 반사되어 집광 광학 시스템(10)에 입사한다. 또한, 파워 제어부(1)는 예를 들면, 데이터 기록 시에 데이터 기억부(도시 생략)로부터의 기록 데이터에 응답하여 광원(2)의 출력을 제어한다. 데이터 재생 시에는 파워 제어부(1)로부터의 출력 제어를 생략하여, 광원(2)의 출력을 일정하게 할 수도 있다. 그 후, 집광 광학 시스템(10)을 통과한 광인 근접장 광이 광 기록 매체(20)의 데이터 기록면에 조사된다. 광 기록 매체(20)로부터 반사된 귀환광은, 미러(5)에 의해 반사되고, 빔 분할기(4)로 반사되어 집광 렌즈(8)를 통해 광 검출부(9)에 집광된다.
광 검출부(9)에 의해 검출된 광의 일부는, 재생 시에는 광 기록 매체(20)의 기록 데이터에 대응하는 RF(고주파) 신호 SRF로서 출력된다. 한편, 전체 반사 귀환광량은, 집광 광학 시스템(10)을 구동하는 구동부(11)를 제어하는 신호를 생성하는 제어부(15)에 입력된다. 제어부(15)는 후술하는 피드포워드 제어에 의해 생성된 갭 제어 신호 SG나, 틸트 제어 신호 ST를 구동부(11)에 출력한다. 구동부(11)는 예를 들면, 보이스 코일 모터를 포함하는 2축 액츄에이터나 3축 액츄에이터 등으로 구성된다. 또한, 갭 제어용의 구동부와, 틸트 제어용의 구동부를 따로따로 설치하고, 각 구동부에 제어 신호를 각각 입력한다. 또한, 도 1에 도시한 구성 외에, 수차 보정(aberration correction)용 등의 각종 광학 소자를 광학 픽업 장치(30)에 부가적으로 배치할 수도 있다.
광 기록/재생 장치(100)에서, 상술한 바와 같이, 광 기록 매체(20)는 구동부(26)에 의해 회전 구동하는 장착부(25)에 장착되고, 광학 픽업 장치(30)는 예를 들면, 광 기록 매체(20)의 기록면을 따라 광학 픽업 장치(30)를 평행 이동시키는 수평 이동 기구(도시 생략)에 장착된다. 수평 이동 기구와 구동부(26)의 연동에 의해, 집광 광학 시스템(10)으로부터 조사되는 근접장 광이 광 기록 매체(20)의 표면의 기록 트랙을 따라 예를 들면, 나선형, 또는 동심원형으로 주사된다.
도 2의 (a) 및 (b)는, 근접장 광을 이용한 광학 픽업 장치(30)에서, 광 기록 매체(20)와 집광 광학 시스템(10) 사이의 갭에 대한 전체 반사 귀환광량의 관계를 도시한 개략도이다. 도 2의 (a)는, 광학 렌즈(6) 및 SIL(7)을 포함하는 집광 광학 시스템(10)의 SIL(7)의 단면(end surface)과 광 기록 매체(20) 사이의 갭을 도시한 개략도이다. 도 2의 (b)는, 전체 반사 귀환광량과 갭 g 사이의 관계를 도시한 그래픽 도면이다. 이 경우, 전체 반사 귀환광량은 SIL(7)의 광 기록 매체와 대향하 는 단면에 전체 반사하는 각도로 입사한 광(개구율≥1의 성분)의 귀환광량이다.
도 2의(b)에 도시한 바와 같이, 근접장 영역이 아닌 파 필드(far-field) 영역 Ff는, 입사 레이저광의 파장의 1/2 내지 1/5 이상의 갭에 상당한다. 파 필드 영역 Ff에서는, SIL(7)의 단면에서 모든 광이 전체 반사되기 때문에, 전체 반사 귀환광량은 일정하게 유지될 수 있다. 한편, 일반적으로, 입사 레이저광의 파장의 1/2 내지 1/5 이하의 갭은, 근접장 상태이거나, 또는 니어 필드(near-field) 영역 Fn에 대응한다. 도 2의 (b)는, 일례로서 입사광 파장이 405㎚인 경우에, 갭이 70㎚ 이하일 때 전체 반사 귀환광량이 감소하고 있는 예를 나타낸다. 니어 필드 영역의 갭과 입사광의 파장과의 관계는 일정하지 않고, 파장이나, 광 기록 매체(20) 및 SIL(7)의 재료 및 구성 등에 따라, 입사광의 파장의 대략 1/2 내지 1/5 정도의 범위에서 변한다.
니어 필드 영역 Fn에서, SIL(7)의 단면과 광 기록 매체(20)의 표면 사이에서 에버네센트 결합이 발생한다. 그 결과, 전체 반사 귀환광의 일부가, SIL(7)의 단면을 관통하여 광 기록 매체(20) 쪽으로 투과한다. 이 때문에 전체 반사 귀환광량은 감소한다. 그리고, SIL(7)이 광 기록 매체(20)에 완전하게 접촉하면, 모든 전체 반사 귀환광은 광 기록 매체(20) 쪽으로 투과한다. 그 결과, 전체 반사 귀환광량은 제로로 된다. 따라서, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, SIL(7)의 단면과 광 기록 매체(20) 사이의 갭과 전체 반사 귀환광량과의 관계는, 전체 반사 귀환광량이 니어 필드 영역 Fn에서 서서히 감소하는 것으로 나타난다. 게다가, 파 필드 Ff에서 일정하였더라도, 전체 반사 귀환광량은 갭이 제로일 때 제로로 된다. 그리고, 전체 반사 귀환광량이 감소하는 영역은, 갭과 전체 반사 귀환광량과의 관계가 파선 1로 둘러싸여 도시한 바와 같이 선형 관계인 영역을 포함한다. 따라서, 선형 영역에서는, 갭 에러를 결정하기 위해 전체 반사 귀환광량을 이용하여 피드백 루프를 형성함으로써, 갭을 일정하게 유지할 수 있다. 즉, 목표로 하는 갭이 도 2의 (b)에서 "g"로 도시된 경우, 전체 반사 귀환광량은 "r"로 조정될 수 있도록 제어를 실행할 수 있다.
도 3은, 통상의 피드백 루프에 의해 갭 제어를 행하는 경우의 비교예에 따른 서보 루프의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 경우, 감산기(141), 위상 보상 필터나 리드래그 필터 등으로 이루어지는 서보 필터(143), 제어 대상(144), 가산기 (145), GES 연산부(146)를 포함한다. 도 3에서, "r1"은 목표 갭 신호(도 2의 (b)에 도시한 전체 반사 귀환광량의 목표 값)이고, "d1"은 디스크 표면-흔들림에 의한 외란이며, "e1"은 목표 값과 갭 에러 신호(GES)와의 차이이며, e1 = y1 - r1로 된다. 제어 대상(144)은 SIL(7)이 장착되는 액츄에이터이거나, 도 1에 도시된 구동부(11)이다. GES 연산부 (146)는, 도 1에 도시된 광 검출부(9), 아날로그/디지털 변환기, 앰프 등을 포함한다.
입력 단자(140)로부터 입력된 목표 갭 신호 r1은, 후술의 GES 연산부(146)로부터 출력된 검출 신호 y1과 함께 감산기(141)에 공급되며, e1(= y1 - r1)이 출력된다. 서보 필터(143)를 통해 처리된 신호 e1은 제어 대상(144)에 입력된다. 제어 대상(144)의 변위(displacement) 후에 검출 신호에 외란 d1이 가산기(145)에 의해 가산되고, GES 연산부(146)에서 갭 에러 신호 GES(즉, y1)이 출력된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 이 경우, y1(갭 에러 신호(GES))이 피드백된다.
그러나, 상술한 바와 같이, GES를 피드백함으로써 갭을 조정하는 경우에는, 광 기록 매체의 회전수가 높아(즉, 제어 대상(144)의 광 기록 매체와의 상대적인 이동 속도가 빨라)지면, 광 기록 매체의 표면-흔들림을 따르는 것이 어렵게 된다. 이 때문에, 도 4에 도시한 바와 같이, 갭 에러 신호에 회전 성분의 잔류 에러가 중첩하게 된다. 회전에 동기한 성분, 즉, 잔류 에러가 도 4에 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 동기 성분의 잔류 에러를 경감시킬 수 있다. 이하의 설명에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 갭 조정 제어가 기술될 것이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예의 참고예에 따른 광학 픽업 장치의 제어부의 서보 루프의 구성을 도시한 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 경우, 감산기(71), 가산기(72), 메인 루프 내의 서보 필터(73), 제어 대상(74), 가산기(75), GES 연산부(76), 피드포워드 신호용의 서보 필터(70)를 포함한다. 서보 필터(80)로서는 로우패스 필터 등을 이용할 수 있다.
입력 단자(70)로부터 입력되는 목표값 "r"은, 감산기(71) 및 가산기(72), 나아가서는 서보 필터(73)를 통하여 제어 대상(74), 이 경우 도 1에 도시한 구동부(11)에 입력된다. 제어 대상(74)의 변위에 의해 변화하는 출력에 외란 "d"가 가산기(75)에 의해 가산된다. 그 후, 전체 반사 귀환광량이 GES 연산부(76)에서 검출된다.
도 6은, 도 5에 도시한 GES 연산부(76)의 구성의 일례의 블록도이다. GES 연산부(76)는 GES 검출부(76A)와 Tpp/Rpp 연산부(76B)를 포함한다. 도 1에 도시한 집광 광학 시스템(10)에서의 SIL(7)의 단면으로부터의 전체 반사 귀환광량을 GES 검출부(76A)에서 검출한다. 즉, GES 검출부 (76A)에서, 4분할 검출기(quadrant detectors)는, 광 기록 매체와의 상대적인 제어 대상(144)의 주행 방향 및 이와는 직교하는 방향, 또는 디스크형 광 기록 매체의 경우의 탄젠트 방향 및 방사상 방향에 4분할한 전체 반사 귀환광량을 검출한다. 전체 반사 귀환광량의 총량은 GES(y)로서 출력 단자(77)로부터 출력되고, 또한 GES(y)는 피드백으로 감산기(71)에 입력된다.
한편, 분할된 광량에 기초하여, 광 기록 매체와의 상대적인 제어 대상(144)의 주행 방향의 푸시풀 신호, 이 경우, 탄젠트 푸시풀 신호 Tpp가 연산되어 출력된다. 또한, 전체 반사 귀환광량의 동일하게 4분할한 양으로부터, 방사상 방향의 푸시풀 신호 Rpp가 연산될 수도 있다.
얻어진 Tpp는 출력 단자(78)로부터 출력된다. 또한, 얻어진 Tpp는 서보 필터(80)를 통하여 가산기(72)에 가산된다. 이것에 의해, Tpp를 피드포워드하는 구성이 제공된다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 광 기록 매체(20)와 대향하는 SIL(7)의 단면 (7T)이 표면-흔들림 등으로 인해 기울기가 생기면, 전체 반사 귀환광량은, 도 7b에 광량을 명암으로 개략적으로 나타낸 바와 같이 검출될 수 있다. 따라서, 단면(7T)이 광 기록 매체(20)의 표면으로부터 이격하고 있는 부분, 또는 파 필드 영역으로 되는 부분에서, 갭에 대응하는 광량의 귀환광이 검출될 수 있다. 도 7c에 도시한 바와 같이, 화살표 "t"와 "r"로 각각 탄젠트 방향 및 방사상 방향을 나타낸다. 탄젠트 및 방사상 방향으로 4분할된 광 검출부(9)의 검출 영역을 각각 9A, 9B, 9C 및 9D로서 나타낸다. 도 7c에서 파선으로 나타낸 바와 같이, 광 기록 매체(20)에 대해 SIL(7)이 기울기가 생기면, 탄젠트 방향 또는 방사상 방향으로 귀환광량의 강도차(즉, GES의 강약의 차)가 생긴다.
여기에서, 영역 9A 내지 9D로부터 출력된 신호를 각각 A 내지 D로 나타내고, 탄젠트 방향의 에러 신호를 Tpp, 방사상 방향의 에러 신호를 Rpp로 하면, 이하와 같이 정의된다.
Figure 112008064432539-PAT00001
Figure 112008064432539-PAT00002
Tpp는 갭 에러로부터 계산되기 때문에, 갭 에러의 탄젠트 방향의 기울기의 정도를 각각 α,β로 하면, GES는 하기의 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00003
단,
Figure 112008064432539-PAT00004
따라서, 기울기의 정도의 차(α-β)가 경사각(tilt angle)으로 된다. 상기 수학식 3은, 이하의 고찰로부터 유도할 수 있다.
도 5에서의 e, r, d의 각각의 라플라스 변환(Laplace transforms)을 E, R, D로 나타낸다. 그 후, 도 5로부터, 이하의 수학식들이 얻어질 수 있다:
Figure 112008064432539-PAT00005
Figure 112008064432539-PAT00006
C 및 P는 각각 서보 필터(80) 및 제어 대상(144)의 출력을 나타내고, CP는 제어부의 게인을 나타낸다.
상기 수학식 5 및 6으로부터 e를 소거하면, GES(즉, Y)는, 이하의 수학식 7로 표현될 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00007
상기 수학식 7에서, 제2항은 외란 d에 기인하는 외란항이다. 따라서, GES를 목표값 R에 완전하게 따르게 하기 위해서는, 하기의 수학식 8에 나타내는 외란항을 캔슬하면 될 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00008
환언하면, 상기 수학식 7 중의 제1항, 즉 하기의 수학식 9에서, 목표값 R은 일정하다(즉, DC 성분이다).
Figure 112008064432539-PAT00009
일반적으로, 목표값을 따르는 서보 메카니즘의 경우의 CP의 DC 게인은 1보다 충분히 크다. 즉, 다음과 같이 표현된다.
Figure 112008064432539-PAT00010
따라서, 상기 수학식 9는 하기의 수학식 11로 표현할 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00011
즉, 갭 에러(목표값과의 오차)는 상기 수학식 7의 제2항에 대응한다. 따라서, 갭 에러 신호 GES는 하기의 수학식 12로 표현할 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00012
푸시풀 신호 Tpp는, 경사각 (α-β)에 상기 수학식 8의 외란항을 곱한 것으로 표시되므로, 이하의 수학식 13과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00013
상기 수학식 13에 따라, 푸시풀 신호 Tpp는 GES의 영향을 강하게 받기 때문에, Tpp를 GES로 규격화(GES로 제산)하거나, GES를 일정하게 유지할 수 있다.
GES의 영향을 배제함으로써, Tpp를 규격화하는 경우, Tpp를 이용하여 틸트 서보 제어가 실행될 수 있다. 그러나, 이 경우, 갭 서보 제어의 정밀도가 향상될 수 없다. 따라서, 별도로 갭 서보 정밀도를 높일 필요가 있다.
그런데, GES를 미리 일정하게 유지하면, 갭 정밀도는 미리 보증될 수 있고, 또한, 상기 수학식 13에서, GES = c(일정)로 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 이하의 수학식 4로 표현될 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00014
따라서, GES의 영향을 받지 않는 틸트 에러를 정확하게 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서, 갭 정밀도를 올리기 위해서 Tpp 에러를 이용한다. Tpp와 GES가 동상인 것은 이하의 고찰에 의해 이해할 수 있다.
우선, 서보가 외란을 따르고 GES가 일정하게 유지되는 경우, GES = c(일정)이므로, 상기 수학식 14에 나타내는 상태가 달성된다. 이 경우, GES가 작으므로, 피드포워드는 필요 없을 수 있다.
다음으로, 서보 메카니즘이 외란에 추종하지 않게 되는 경우, 경사각은 물리적으로 표면-흔들림(surface-waggling) 신호 D의 기울기 또는 미분과 등가이다. 따라서, 이하의 수학식 15가 얻어질 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00015
또한, 상기 수학식 13의 GES는 하기의 수학식 16으로 표시될 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00016
상기 수학식 15 및 16에서, s는 라플라스 변환의 연산자에서 미분을 의미한다. 또한, K는 게인을 나타내며, K'는 K의 역수를 나타낸다(K'=1/K).
일반적으로, 광학 픽업 장치에서의 액츄에이터의 전달 함수를 나타내는 보드 선도는 도 8과 같이 표시된다. 도 8에서, 횡축은 주파수를 나타내고, 종축은 게인을 나타낸다. 에러율은 게인에 반비례하므로, 파선 F1로 나타내는 비교적 낮은 주파수 영역에서는 부스트에 의해 게인이 증가될 수 있다. 파선 F2로 나타내는 주파수 영역에서는 곡선의 경사가 가파르면, 게인은 불안정할 수 있다. 따라서, -20dB/dec 정도로 완만해지게 되도록 보상이 이루어진다. 또한, 파선 F3으로 나타내는 고 주파수 영역에서는 2차 또는 3차의 공진이 발생한다. 이 때문에, 단순하게 서보 대역을 올리면 이와 같은 공진이 발생할 수 있음을 알 수 있다.
특히, 근접장 광을 조사하는 광학 시스템은, 제어하는 거리가 극히 작다. 따라서, DC에 대해 남은 편차 Δe가 조금이라도 남으면 시스템을 제어하기 어려울 수 있다. 통상, 서보 필터에 적분기를 넣어서, 남은 편차 Δe는 이하의 수학식 17로 표현될 수 있다.
Figure 112008064432539-PAT00017
따라서, 적분기를 서보 필터에 넣으면 K는 ∞가 될 수 있고, Δe는 0이 될 수 있다.
상기 수학식 16은 더 설명된다. 서보가 외란을 따르지 않게 되는 회전 주파수 대역 내에서 CP의 전달 함수는, 대체로 적분 1/S로 된다는 사실로부터 유도될 수 있다. 즉, 제어 대상인 액츄에이터의 1차 공진 보다 높지 않을 때, 또는 일반적으로 100 ㎐ 이하일 때, 게인은 일정하다. 한편, 서보 필터의 동일 주파수 내의 게인은, 상술한 바와 같이 DC에 대한 잔류 에러를 제거하기 위해서, 적분기 1/S을 제공받는다. 이러한 점으로부터, 이하의 수학식 18이 제공될 수 있다:
Figure 112008064432539-PAT00018
여기에서, 상기 수학식 15는 틸트 에러이기 때문에 부호를 갖는다. 상기 수학식 16은 갭 에러 GES(전체 반사 귀환광량)가 플러스임을 나타낸다. 결국, 상기 수학식 13의 부호는 틸트 에러 신호를 따르고, 증폭된 진폭이 관찰된다. 즉, 서보 메카니즘이 외란을 추종하여, GES가 일정한 경우와 비교할 때, 진폭이 크게 된다.
단, 상기 수학식 15 및 수학식 16으로부터 Tpp와 GES 사이의 위상 관계를 보면, 모두 표면-흔들림 신호 D에 대하여 각각의 미분 또는 위상이 90도 앞서 간다. 따라서, Tpp도 GES도 동위상임이 확실하다.
마지막으로, 서보 메카니즘이 외란을 따르지 않게 되는 경우에 대해서는, 하기의 수학식 19 및 20으로 표시될 수 있다:
Figure 112008064432539-PAT00019
Figure 112008064432539-PAT00020
상기 수학식 19는 상기 수학식 15와 유사하다.
상기 수학식 20은, 서보 메카니즘이 전혀 외란을 따르지 않는다는 사실, 또는, 도 8에서의 고주파수 대역에 머문다는 사실로 인해, 작은 게인, CP <<1 때문에 유도된다. 위상 관계에 대해서는, 상기 수학식 19 및 20으로부터, Tpp와 GES는 표면-흔들림 신호 D와는 동위상이다.
이상의 결과로부터, Tpp와 GES는 동위상이고, 유사한 신호로서 작용하는 것을 알 수 있다. 도 9 내지 도 11는 Tpp와 GES의 파형을 도시한다. 각 예 모두에서, 사용하는 광의 파장은 405㎚이고, 집광 광학 시스템의 개구수 NA는 1.84이며, 갭의 목표값은 25㎚이다. 도 9는 갭이 완전하게 표면-흔들림을 따르는 경우를 도시한다. 도 10은 갭이 표면-흔들림을 따르지 않게 되는 경우를 도시한다. 도 11은 갭이 완전하게 표면-흔들림을 추종하지 않을 수 있는 경우를 나타낸다. 도면들 각각은 GES, Tpp, 표면-흔들림 D를 나타낸다. 도 9는 Tpp의 적분도 나타낸다. 도 9 내지 도 11에 따라, GES와 Tpp는 유사한 신호이며, 서로 상관 관계가 있다.
또한, 도 12는, GES, Tpp 및 GES의 반복 성분의 파형을 나타낸다. 도 12는, GES의 반복 성분의 파형이 Tpp와 유사함을 나타낸다. 따라서, Tpp 신호를 이용하여 피드포워드함으로써, 반복 서보와 동일한 보상이 가능할 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 Tpp를 이용하여 피드포워드 서보를 행한 결과를 나타낸다. 도 5에 도시한 바와 같이, 피드포워드 방법은, Tpp 신호를 로우패스 필터 등의 서보 필터(80)에 통과시킨 후, 에러 신호 e에 가하는 단계를 포함한다. 도면에 나타난 결과들은 디스크형 광 기록 매체를 이용하여 회전수 3000rpm으로서 측정함으로써 얻어진다. 도 13a는 피드포워드 전에 얻어진 결과를 도시하고, 도 13b는 피드포워드 후의 결과를 나타낸다.
이들 결과로부터, 탄젠트 푸시풀(Tpp) 신호, 광 기록 매체와의 상대적인 제어 대상의 주행 방향의 푸시풀 신호가 갭 에러 신호(GES)의 반복을 방지하는 것을 알 수 있다. 즉, 이와 같이 Tpp를 이용하여 피드포워드 서보 제어를 행함으로써, 광 기록 매체의 회전수가 3000rpm 이상에서도, 효율적으로 갭 제어를 행할 수 있다. 또한, 피드포워드 수행 후에 갭의 추종성(follow-up ability)이 향상된다. 따라서, Tpp 신호의 파형은 불변이지만, Tpp 적용후, 진폭이 작아진다.
이 후에, Tpp 신호를 이용하여 틸트 서보 제어를 행하면, 상기한 바와 같이 GES가 일정하게 유지된다. Tpp 신호는 바르게 틸트량을 반영하고 있기 때문에, 틸트 서보 제어를 바르게 행할 수 있다. 도 14는 틸트 서보 제어를 도시한다. 또한, Tpp 및 Rpp를 이용하여 틸트 서보 제어를 행하는 공정은, 예를 들면, 일본 비심사 특허 출원 공개 제2006-344351호 공보에 제안되어 있는 공정일 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, 틸트 서보 메카니즘을 동작시키면, 틸트 에러가 제로로 되어, 당연히, 도 5에 도시한 피드포워드 신호가 없어지게 된다. 이 때문에, 틸트 서보 메카니즘을 동작시키면 갭 서보 제어가 변동하게 되어, 결과적으로, 틸트 에러 신호도 바르지 않게 되고, 틸트 서보 메카니즘도 동작 불량으로 된다.
도 15에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 틸트 서보 제어에서, Tpp 신호를 반복 서보 제어와 유사한 방식으로 1회전만큼 메모리에 보존해 둘 수 있다. 도 15에 도시된 서보 루프는, 감산기(41), 가산기(42), 메인 루프 내의 서보 필터(43), 제어 대상(44), 가산기(45), GES 연산부(46), 감산기(61) 및 가산기(62), 틸트 제어 신호용의 서보 필터(63), 제어 대상(64), 반복 제어기(50)를 포함한다. 반복 제어기(50)는, 디지털/아날로그(D/A) 변환기(51), 로우패스 필터 등의 서보 필터(52), 딜레이 라인(53)(N은 1회전만큼의 에러 신호에 대한 샘플수를 나타냄), 계수 승산기(54), 아날로그/디지털(A/D) 변환기(55)를 포함한다. 딜레이 라인(53) 대신에 1회전만큼의 메모리를 이용하여도 된다.
도 15에서, 제어 대상(64)은 GES 연산부(46)에 파선으로 연결되어 있다. 실제로는, 틸트 서보 메카니즘을 동작시켜도, 결국은, 틸트 에러는 갭 에러로부터 산출될 수 있다. 따라서, 실제로는, 제어 대상(64)은 GES 연산부(46)에 연결되어 있지 않다.
입력 단자(40)로부터 입력되는 갭 제어의 목표값 r은, 감산기(41) 및 가산기(42), 및 서보 필터(43)를 통하여 제어 대상(44)(이 경우 도 1에 도시한 구동부(11)의 갭 방향의 액츄에이터)에 입력된다. 제어 대상(44)의 변위에 의해 변화하는 출력에 외란 d가 가산기(45)로 가산된다. 그 후, 전체 반사 귀환광량이 GES 연산부(46)에서 검출된다.
GES 연산부(46)는 도 6에 도시한 GES 연산부(76)의 예와 유사한 구성으로 된다. 즉, 디스크형 광 기록 매체의 경우, 탄젠트 방향 및 방사상 방향에 분할된 4개의 검출부를 갖는 검출기로부터의 검출량에 기초하여, GES, Tpp 및 Rpp가 연산에 의해 획득된다.
얻어진 Tpp는 가산기(61)에 의해 탄젠트 틸트의 목표값 r'(이 경우 제로)에 가산된다. 그 후, 결과가 가산기(62)를 거쳐서 가산기(42) 및 반복 제어기(50)에 입력됨과 함께, 제어 대상(64), 즉 틸트 제어용의 액츄에이터에 입력된다.
반복 제어기(50)에 입력된 Tpp는 D/A 변환기(51)에 입력되고, 그 후, 로우패스 필터 등의 서보 필터(52)를 통하여 딜레이 라인(53)에 입력된다. 예를 들면, 디스크형 광 기록 매체(20)의 경우 딜레이 라인(53)에서 Tpp는 1회전만큼 지연된다. 계수 승산기(54)에서 적당한 게인을 획득한 후, A/D 변환기(55)를 통하여, Tpp는 가산기(42)에 입력된다. 이상의 반복 제어기(50)의 작용에 의해, Tpp 신호가 소정량 보존된다. 이 경우, 예를 들어, Tpp 신호의 수는 1회전에 대응한다. 또한, 반복 제어기(50)의 구성은 도 15에 도시한 예에 한정되지 않고, 닫양하게 변경될 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이, 딜레이 라인이 아니라 메모리를 설치할 수 있다.
특히, 본 일례에서, Tpp 서보에 의한 피드포워드 동작을 수행하여, 갭을 안정화시킨다. 이러한 조건 하에, Tpp 신호를 1회전만큼 보존한다. 그 후에, 틸트 서보 메카니즘을 동작시킨다. 이렇게 하면, 틸트 서보 메카니즘이 동작하여 틸트 에러가 제로로 되어도, 피드포워드 신호로서는, 틸트 서보 동작 후에 얻어진 틸트 에러와 무관한 현상의 신호와 틸트 서보 동작 전에 얻어진 틸트 에러와의 합이 인가된다. 따라서, 피드포워드 서보 메카니즘과 틸트 서보 메카니즘을 동시에 동작시키는 것이 가능하다.
도 15는, Tpp에 의한 틸트 제어를 피드포워드하는 경우의 일례를 나타낸다. 대안으로, Tpp 서보 시스템에서는 통상의 피드백이 수행될 수 있다. 도 16은 이 경우의 제어부의 서보 루프의 일례를 도시한다. 도 16에서, 도 15와 대응하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 중복 설명을 생략한다.
도 16에 도시한 예에서는, GES 연산부(46)에서 얻어진 Tpp는 목표값 r'에 가산되어 그대로 서보 필터(63)를 통하여 제어 대상(64)에 입력된다.
이 경우에도, 갭 서보 제어의 피드포워드 신호는, 틸트 서보 동작 후에 얻어진 틸트 에러와 무관한 현상의 신호와 틸트 서보 동작 전에 얻어진 틸트 에러와의 합이다. 따라서, 피드포워드 서보 메카니즘과 틸트 서보 메카니즘을 동시에 동작시키는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 근접장 광을 이용한 광 기록 매체와의 제어 대상의 상대적인 주행 방향 또는 디스크형 광 기록 매체의 경우의 탄젠트 방향의 푸시풀 신호인 피드포워드 신호를 이용하여 갭 에러 신호가 얻어진다. 따라서, 광 기록 매체의 회전수가 높게 (광 기록 매체와 상대적으로 제어 대상의 이동 속도가 빠르게) 되어도, 고정밀도로 갭의 제어를 행할 수 있다. 동시에, 갭 제어와 푸시풀 신호에 의한 틸트 제어를 양립 동작시키는 것이 가능하다.
본 발명은 상술한 실시예에서 설명한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 그 밖에 본 발명 구성을 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형, 변경이 가능하다.
당업자는 첨부된 청구항들 또는 등가물의 범위 내에서 설계 요구 사항 및 다른 요인들에 따라 다양한 변경, 조합, 부조합 및 변형이 발생할 수 있음을 알 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 픽업 장치를 포함하는 광 기록/재생 장치의 개략 구성도.
도 2의 (a) 도 (b)는 근접장 광을 이용하는 광학 픽업 장치에서의 광 기록 매체와 집광 광학 시스템 사이의 갭과 전체 반사 귀환광량의 관계를 설명한 개략도로서, 도 2의 (a)는 갭의 개략도이고, 도 2의 (b)는 갭과 전체 반사 귀환광량의 관계의 그랙픽 도면.
도 3은 비교예에 따른 서보 루프의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 비교예에서 얻어지는 갭 에러 신호의 파형을 나타내는 그래픽 도면.
도 5는 참고예에 따른 광학 픽업 장치의 제어부의 서보 루프의 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 도 5에 도시한 제어부의 GES 연산부의 일례의 블록도.
도 7a 내지 도 7c는 SIL과 광 기록 매체와의 기울기를 나타내는 개략도로서, 도 7a는 SIL과 광 기록 매체의 단면도이고, 도 7b는 전체 반사 귀환광량의 일례를 나타내는 도면이며, 도 7c는 광 검출부의 개략도.
도 8은 일반적인 광학 픽업 장치에서의 제어 시스템의 전달 함수의 보드선도를 나타내는 도면.
도 9는 갭이 표면-흔들림을 따르는 경우의 신호 파형을 나타내는 그래픽 도면.
도 10은 갭이 표면-흔들림을 따르는 것을 정지하려고 하는 경우의 신호 파형 을 나타내는 그래픽 도면.
도 11은 갭이 완전하게 표면-흔들림을 따르지 않는 경우의 신호 파형을 나타내는 그래픽 도면.
도 12는 GES, Tpp 및 GES의 반복 신호의 신호 파형들을 나타내는 그래픽 도면.
도 13a 및 도 13b는 갭 에러 신호 및 탄젠트 푸시풀 신호의 파형을 나타내는 그래픽 도면으로서, 도 13a는 푸시풀 신호를 피드포워드하기 전의 그래픽 도면이고, 도 13b는 푸시풀 신호를 피드포워드한 후의 그래픽 도면.
도 14는 탄젠트 푸시풀 신호의 틸트 서보 제어 전후의 파형을 나타내는 그래픽 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 픽업 장치의 제어부의 서보 루프의 일례를 나타내는 블록도.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 픽업 장치의 제어부의 서보 루프의 다른 일례를 나타내는 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 파워 제어부
2: 광원
3: 콜리메이터 렌즈
4: 빔 분할기
5: 미러
6: 광학 렌즈
7: 솔리드 이머전 렌즈(SIL)
8: 집광 렌즈
9: 광 검출부
10: 제어부
11: 구동부
20: 광 기록 매체
25: 탑재부
26: 구동부
40: 입력 단자
41: 감산기
42: 가산기
43: 서보 필터
44: 제어 대상
45: 가산기
46: 갭 에러 신호 연산부
46A: 갭 에러 신호 검출부
46B: 푸시풀 신호 연산부
47, 48: 출력 단자
50: 반복 제어기
51: 디지털/아날로그 변환기
52: 서보 필터
53: 딜레이 라인
54: 계수 승산기
55: 아날로그/디지털 변환기
61: 감산기
62: 가산기
63: 서보 필터
64: 제어 대상
100: 광 기록/재생 장치

Claims (9)

  1. 광원과,
    광 기록 매체에 근접장 광을 조사하는 집광 광학 시스템과,
    상기 광 기록 매체로부터의 전체 반사 귀환광량을 검출하는 광 검출부와,
    상기 광 검출부로부터 얻어지는 검출 신호에 응답하여 제어 신호를 생성하는 제어부와,
    상기 광 기록 매체 상의 소정의 위치에 상기 집광 광학 시스템을 구동하는 구동부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 광 검출부로부터 얻어지는 갭 에러 신호에, 상기 광 기록 매체와의 상대적인 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호를 피드포워드(feed forward)하여, 갭 서보 신호를 생성하고,
    상기 제어부는 상기 푸시풀 신호를 소정량 보존하는 반복 제어기를 포함하는 광학 픽업 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집광 광학 시스템은, 광학 렌즈와, 솔리드 이머전 렌즈를 포함하는 광학 픽업 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 기록 매체가 디스크형 광 기록 매체이며,
    상기 반복 제어기에서 보존하는 푸시풀 신호는, 상기 디스크형 광 기록 매체의 1회전만큼의 신호인 광학 픽업 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디스크형 광 기록 매체의 방사상 방향(radial direction)과 직교하는 탄젠트 방향의 푸시풀 신호는 상기 반복 제어기에 보존되는 광학 픽업 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 디스크형 광 기록 매체는 데이터 기록 및/또는 재생시에 3000 rpm 이상의 회전 속도로 회전하는 광학 픽업 장치.
  6. 광원과, 광 기록 매체에 근접장 광을 조사하는 집광 광학 시스템과, 상기 광 기록 매체로부터의 전체 반사 귀환광량을 검출하는 광 검출부와, 상기 광 검출부로부터 얻어지는 검출 신호에 응답하여 제어 신호를 생성하는 제어부와, 상기 광 기록 매체 상의 소정의 위치에 상기 집광 광학 시스템을 구동하는 제1 구동부를 구비하는 광학 픽업 장치와,
    상기 광 기록 매체가 부착된 장착부와,
    상기 장착부를 상기 집광 광학 시스템과 상대적으로 이동시키는 제2 구동부 를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 광 검출부로부터 얻어지는 갭 에러 신호에, 상기 광 기록 매체와의 상대적인 제1 구동부의 주행 방향의 푸시풀 신호를 피드포워드하여, 갭 서보 신호를 생성하고,
    상기 제어부는 상기 푸시풀 신호를 소정량 보존하는 반복 제어기를 포함하는
    광 기록/재생 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 집광 광학 시스템은, 광학 렌즈와, 솔리드 이머전 렌즈를 포함하는 광 기록/재생 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광 기록 매체는 디스크형 광 기록 매체이며,
    상기 반복 제어기에서 보존하는 푸시풀 신호는 디스크형 광 기록 매체의 1회전만큼의 신호인 광 기록/재생 장치.
  9. 광학 렌즈와 광 기록 매체 사이의 전체 반사 귀환광량을 검출하여 갭 에러 신호 얻는 단계와,
    상기 광 기록 매체와의 상대적인 렌즈의 주행 방향의 상기 전체 반사 귀환광량의 푸시풀 신호를 상기 갭 에러 신호에 피드포워드 하여 갭 서보 신호를 얻는 단 계와,
    갭 서보 신호를 이용하여 갭 서보 제어를 수행하는 단계와
    상기 푸시풀 신호를 소정량 보존하는 단계와,
    상기 푸시풀 신호를 보존한 후 틸트 서보 제어를 수행하는 단계를 포함하는 갭 제어 방법.
KR1020080089660A 2007-09-12 2008-09-11 광학 픽업 장치, 광 기록/재생 장치 및 갭-제어 방법 KR20090027589A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2007-00237136 2007-09-12
JP2007237136A JP4345859B2 (ja) 2007-09-12 2007-09-12 光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップの制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090027589A true KR20090027589A (ko) 2009-03-17

Family

ID=40431698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080089660A KR20090027589A (ko) 2007-09-12 2008-09-11 광학 픽업 장치, 광 기록/재생 장치 및 갭-제어 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7826317B2 (ko)
JP (1) JP4345859B2 (ko)
KR (1) KR20090027589A (ko)
CN (1) CN101388227A (ko)
TW (1) TW200919464A (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158007A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Sony Corp 光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップ制御方法
CN102646430A (zh) * 2008-03-18 2012-08-22 松下电器产业株式会社 光记录介质
EP2290647A1 (en) * 2009-08-24 2011-03-02 Thomson Licensing Objective lens and optical pickup comprising the objective lens
EP2299444A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-23 Thomson Licensing Near-field optical recording apparatus, method and medium
CN102097111B (zh) * 2009-12-15 2012-12-19 建兴电子科技股份有限公司 近场光盘机的倾斜控制方法
KR102025215B1 (ko) 2015-02-25 2019-09-25 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 검사와 계측을 위한 방법 및 장치
CN110290328B (zh) * 2019-07-04 2021-11-09 Oppo广东移动通信有限公司 一种对焦方法、装置、终端和计算机存储介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005209246A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Sony Corp 光ディスク装置及びその制御方法
JP2005259329A (ja) * 2004-02-12 2005-09-22 Sony Corp チルト制御方法及び光ディスク装置。
US7613082B2 (en) * 2004-05-18 2009-11-03 Sony Corporation Optical pickup device, optical recording and reproducing apparatus and gap detection method
JP2006073120A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Tdk Corp データ記録再生システム
KR101107055B1 (ko) * 2004-11-24 2012-01-25 엘지전자 주식회사 니어 필드 레코딩 디스크의 트래킹 서보 제어장치 및 방법
JP4424256B2 (ja) * 2005-05-24 2010-03-03 ソニー株式会社 光ディスク駆動装置、光ディスク装置及びその駆動方法
ATE430361T1 (de) * 2005-07-04 2009-05-15 Koninkl Philips Electronics Nv Optische aufnahme- und/oder aufzeichnungsvorrichtung
JP2007193894A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Sony Corp 光記録再生装置、光学ピックアップ及びトラッキングエラー信号検出方法
JP2009531803A (ja) * 2006-03-23 2009-09-03 エルジー エレクトロニクス インコーポレーテッド トラック移動方法並びに記録再生方法及び装置
JP2008041219A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Sony Corp 光ディスク装置及びサーボ制御方法
JP2008204562A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Canon Inc 光情報記録再生装置
JP2008243282A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Canon Inc 光情報記録再生装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101388227A (zh) 2009-03-18
JP2009070466A (ja) 2009-04-02
TW200919464A (en) 2009-05-01
US20090067302A1 (en) 2009-03-12
US7826317B2 (en) 2010-11-02
JP4345859B2 (ja) 2009-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0516647Y2 (ko)
KR20090027589A (ko) 광학 픽업 장치, 광 기록/재생 장치 및 갭-제어 방법
KR101263817B1 (ko) 노이즈에 둔감한 제어 시스템 및 제어 방법
JP2005332558A (ja) フォーカス検出手段またはトラッキング検出手段の調整方法および光ディスク装置
US5862111A (en) Optical disk device which performs auto gain control process on servo signals which perform illuminating control of a light beam on the disk&#39;s recording surface
US7933177B2 (en) Optical pickup apparatus, optical read/write apparatus, and gap control method
US5742568A (en) Tracking controller and seek controller for optical recording device
US5086420A (en) Focus control apparatus for use with an optical disk for determining whether a focused state has been obtained
EP0089244B1 (en) Light beam position control apparatus
US6728171B2 (en) Arrangements for correction of focusing light beam, and system using the same
JP4957472B2 (ja) 光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップの制御方法
JP2009070467A (ja) 光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップの制御方法
JPH0765382A (ja) 光ディスク制御装置
JP2860791B2 (ja) フォーカスサーボ回路
JPH0830996A (ja) 光ディスク装置
JP2772970B2 (ja) トラッキングサーボ機構
JP2690082B2 (ja) 焦点制御回路
JP3259325B2 (ja) 光ディスクのフォーカス引き込み制御方法およびその装置
JPH0935283A (ja) 制御装置
JP3917103B2 (ja) 焦点制御方法および相変化記録媒体の再生方法
JP2005332447A (ja) 光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びギャップ検出方法
JP2003272187A (ja) フォーカス制御装置及び光ディスク原盤露光装置
JPH09297923A (ja) 光ディスク装置
JP2009266311A (ja) 光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法
JPH04302831A (ja) レーザダイオードの高周波駆動装置

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