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KR20080021120A - 3 스폿 반경방향 트랙킹을 하는 광학계 - Google Patents

3 스폿 반경방향 트랙킹을 하는 광학계 Download PDF

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KR20080021120A
KR20080021120A KR1020087000355A KR20087000355A KR20080021120A KR 20080021120 A KR20080021120 A KR 20080021120A KR 1020087000355 A KR1020087000355 A KR 1020087000355A KR 20087000355 A KR20087000355 A KR 20087000355A KR 20080021120 A KR20080021120 A KR 20080021120A
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KR
South Korea
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auxiliary beam
track
optical
auxiliary
optical system
Prior art date
Application number
KR1020087000355A
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English (en)
Inventor
러드 블루터스
알렉산더 패디
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.)
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Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 광 기록매체에 관해 재생 및/또는 기록하는 광학계에 관한 것이다. 본 광학계는, 적어도, 1) 정보를 판독하기 위한 주 빔과, 2) 반경방향 트랙킹을 위한 복수의 보조빔; 제 1(A), 제 2(B), 및 제 3(C) 보조빔을 공급하는 광 공급수단을 구비한다. 광 기록매체는, 하나 이상의 가드 밴드(들)(5,15)로 분리되는 하나 이상의 나선(들)으로 트랙들(2,12)에 배치된 판독 가능한 결과를 갖는다. 상기 광학계는, 1) 제 1 가드 밴드에 위치되는 제 1 보조빔(A)과, 2) 제 2 보조빔(B) 및 제 3 보조빔(C)의, 반사된 광으로부터 반경방향 트랙킹을 수행한다. 제 2 보조빔은, 제 1 트랙(I)에 위치되고, 제 3 보조빔(C)은 제 2 트랙(II)에 위치되고 제 2 보조빔(B)에 대해 제 1 가드 밴드(5,15)의 반대측에 위치된다. 광학계는, 상술한 매체 포맷의 향상된 반경방향 트랙킹을 제공한다.
광학계, 보조빔, 나선, 광 기록매체, 가드 밴드.

Description

3 스폿 반경방향 트랙킹을 하는 광학계{An optical system with 3 spot radial tracking}
본 발명은, 연관된 광 기록매체에 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하고, 그 광 기록매체 상에서 안정된 반경방향 트랙킹을 수행하는 광학계에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 연관된 광 기록매체에 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하는 방법에 관한 것이다.
정보 저장용량을 증가시키고자하는 요구를 만족시키기 위해서, 입수 가능한 광 매체, 즉 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 및 블루레이 디스크(BD)는, 끊임없는 저장용량의 향상을 나타낸다. 이들 광 매체에서, 지금까지 재생 분해능은 통상 재생광의 파장 λ와 광 재생장치의 개구수(NA)에 의해 좌우되었다. 그러나, 재생 광의 파장을 짧게 하거나 대응한 렌즈계의 개구수를 증가시키는 것이 쉽지 않으므로, 기록밀도의 증가 시도는, 기록매체 및/또는 기록/재생방법을 향상시키는데 주로 초점을 두었다.
특히, 정보를 기록하도록 구성된 광학매체에 대해서, 2개의 서로 다른 접근법, 즉 트랙의 그루브와 그 그루브 다음에 모두 정보가 기록되는 랜드 그루브 포맷과, 그루브에만 정보가 기록되는 그루브 전용 포맷, 예를 들면 BD 디스크 포맷을 제안하였다. 이들 포맷 모두는, 특히 반경방향 트랙킹 및 트랙간/심볼간 교차-기록 /소거 문제에 대해 이점 및 단점을 갖는다.
현재, 트랙 피치 240nm와 채널비트 길이 50nm를 조합하여 달성된 밀도 제한치에 의해 밝혀진 것은, BD형 디스크의 용량이 그 매체의 정보의 층당 현재 23-25-27GB부터 50GB까지 증가될 수 있을 가능성이 있다는 것이다.
그러나, 안정한 반경방향 트랙킹의 필요성에 대해서 트랙피치의 추가의 다운스케일링과 제한된 교차-기록/소거 문제점간의 고유의 충돌은, 종래 디스크의 현 상태에 있다. 특히, 안정한 반경방향 트랙킹에 대한 상기 랜드 그루브 포맷의 이점과 제한된 교차-기록/소거 문제점에 대한 그루브 전용 포맷의 이점 모두를 갖는 광 저장방법은, 바람직하다.
US 2004/0076100에는, 저장밀도가 향상된 광 디스크가 개시되어 있다. 이 광 디스크는, 본래 데이터 기록 영역 사이에 배치된 한 쌍의 워블 피트를 갖는 전용 프리피트(pre-pit) 영역을 갖는 랜드-그루브 포맷이고, 여기서 데이터 영역은 디스크에 나선 또는 원으로 배치된다. 그 프리피트 영역은, 반경방향 트랙킹 오차신호를 발생하도록 구성된다. 그러나, 상기 디스크 포맷의 제조는, 디스크의 불균일성을 일으키는 상기 프리피트 영역의 각도상의 이격으로 인해 번거롭다. 추가로, 상기 프리피트 영역의 수와 반경방향 트랙킹 안정성간의 교환은, 본래 디스크의 저장밀도를 제한하기도 한다.
따라서, 향상된 광 트랙킹 방법은 이로울 것이고, 특히 관련된 광 기록매체의 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하는 보다 효율적 및/또는 신뢰할 수 있는 광학계는 이로울 것이다.
따라서, 본 발명은, 상술한 단점들 중 하나 이상을 하나 또는 임의의 조합으로 완화, 경감 또는 해소하려고 하는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 목적은, 광학계가 광학매체의 저장밀도를 증가시키는 것을 용이하게 하면서 종래기술의 상술한 문제점을 해결하는 광학계를 제공하는데 있다.
이러한 목적 및 일부의 다른 목적은, 관련된 광 기록매체의 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하는 광학계를 제공하여서 본 발명의 제 1 국면에서 얻어지고, 이 광학계는,
- 적어도, 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 판독 및/또는 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 기록을 행하는 주 빔과, 반경방향 트랙킹에 적용 가능하고, 제 1, 제 2 및 제 3 보조 빔으로 이루어진 복수의 보조빔을 공급하는 광 공급수단과,
- 상기 광 기록매체로부터 반사된 광을 검출할 수 있는 광 검출수단을 구비하고,
상기 관련된 광 기록매체는 하나 이상의 가드 밴드(들)로 분리되는 하나 이상의 나선(들)으로 트랙들에 배치된 판독 가능한 결과를 포함하거나 이 결과를 기록하도록 구성되고,
상기 광학계는 제 1 가드 밴드에 위치되는 제 1 보조빔과,
실질적으로 제 1 트랙에 또는 제 1 트랙 옆에 위치된 제 2 보조빔과, 실질적으로 제 2 트랙에 또는 제 2 트랙 옆과 상기 제 2 보조빔에 대해 제 1 가드 밴드의 반대측에 위치되는 제 3 보조빔의, 반사된 광으로부터 반경방향 트랙킹을 수행하도 록 구성된다.
상기 제 1 국면에 따른 본 발명은, 특히 낮은 트랙피치, 즉 트랙 폭을 갖는 매체에 정보를 기록/재생할 수 있는 광학계를 실시할 수 있지만 이 광학계에만 한정되는 것이 아니라는 이점이 있다. 낮은 트랙 피치의 가능성은, 그 반경방향 트랙킹이 상기 관련된 매체의 가드 밴드들에서 수행될 때 반경방향 트랙킹을 위태롭게 하지 않는다. 통상 사용된 단일의 나선 매체 포맷을 갖는 광 저장 시스템은, 트랙에서 제공된 반경방향 트랙킹 신호와 트랙피치를 최소화하려는 바람간의 본질적인 충돌과, 현재의 광학계에 의해 해결된 충돌을 갖는다.
더욱이, 제 1 국면에 따른 본 발명은, 특히 상기 반사된 광을 검출하는 광 검출수단에 대한 반경방향 트랙킹을 하는데 적용된 상기 반사광의 완벽한 정렬로부터의 작은 편차에 대해 안정적인 광학계를 실시할 수 있지만 이 광학계에만 한정되는 것이 아니라는 이점이 있다. 또한, 이러한 오정렬은, 판독/기록하는데 사용된 주 광 스폿의 소위 빔 랜딩을 일으키기도 한다, 즉 주 빔은, 트랙 상의 원하는 반경방향 위치에 대해 약간 벗어나도 되고, 그 주 빔의 반사된 광은 대응한 검출기 상에서 벗어난다. 그래서, 이것은 재생/기록의 품질, 예를 들면 누화를 감소시킨다.
바람직하게는, 광학계는, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 보조빔이 상기 관련된 광 기록매체에 거의 등간격으로 위치되도록 구성된다. 이러한 대칭은, 회절격자를 광 분할수단으로서 사용하여 쉽게 얻어지기도 한다. 그러나, 본 발명은 상기 대칭에 한정되지 않는다. 일부의 조건하에서는, 예를 들면 제 2 보조빔이 매체 이동방향에 대해 순방향으로 이동되게 하고 제 3 보조빔이 매체 이동방향에 대해 역방향으로 이동되게 하는 것이 이롭다. 이것은, 보통 현재 적용된 3 스폿 푸시풀 반경방향 트랙킹에 대한 경우이다.
바람직하게는, 광학계는, 제 1, 제 2 및 제 3 보조빔간의 반경방향으로의 이격 거리가 상기 관련된 광 기록매체의 트랙 피치(Tp)의 정수배와 거의 같도록 구성되어도 된다. 그래서, 매체 상에서 빔 이격과 트랙 피치간에 일치하기도 하고, 바람직하게는 상기 정수가 1이지만, 다른 정수도 적용되기도 한다. 일부의 조건에서, 예를 들면, 트랙킹 서보계가 듀티 사이클 모드에서 작동되는 경우, 상기 빔 이격과 상기 매체간의 매칭은 비 정수의 비율로 일어나기도 한다.
반경방향 트랙킹 오차신호를 발생하는데 유용한 충분한 푸시풀 신호가 얻어지는 한, 제 2 및 제 3 보조빔이 대응한 트랙 상에 정확히 있을 필요가 없지만, 트랙 상에서 인접하거나 트랙 상에서 결합되거나 그 트랙에 인접하여도 되고, 즉 트랙 상에서 부분적으로 결합되어도 된다는 것을 주목한다.
바람직하게는, 상기 제 1 트랙은 제 1 가드 밴드에 인접하여도 되고, 상기 제 2 트랙은 상기 제 1 가드 밴드에 인접하여도 된다. 이와는 달리, 상기 제 1 및 제 2 트랙에 인접한 트랙들이 적용되어도 된다. 이와는 또 달리, 상기 제 1 및 제 2 트랙은, 상기 매체에 인접하지 않은, 즉 하나 이상의 나선에 의해 이격된 나선들인 판독 가능한 결과의 서로 다른 나선들에 위치되어도 된다. 상기 서로 다른 나선들은, 상기 제 1 가드 밴드의 동일측 또는 반대측에 있어도 된다.
바람직하게는, 상기 관련된 매체의 각 트랙은, 판독 가능한 결과, 예를 들면, 상기 매체에서의 실질적으로 그루브 또는 함몰부에 위치된 피트들을 광학적으로 기록 및/또는 재생하도록 구성되어도 된다. 이러한 그루브 전용 포맷들은, 1회 기록용 매체와 재기록 가능형 광학매체에 적용되어도 된다.
바람직하게는, 반경방향 트랙킹은 푸시풀 방법이 잘 알려져 있으므로 상기 푸시풀(PP) 방법에 따라 수행되어도 되고, 그러므로 본 발명의 원리에 따라 쉽게 실행되어도 된다.
바람직하게는, 광학계는, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 보조빔마다 적어도 2개의 대응한 광 검출기를 구비하여도 된다. 상기 적어도 2개의 광 검출기는, 감산수단, 예를 들면 차동회로에 의해 보조빔마다 차이신호를 발생하도록 구성될 수 있다. 추가로, 상기 광학계는, 각 차이신호에 대응한 상기 적어도 2개의 광 검출기에서의 반사광의 총 세기를 나타낸 신호들의 합에 의해 각 차이신호의 정규화를 수행하도록 구성되어도 된다. 이것은, 반사광의 변동을 해결하는데 특히 이롭다. 또한, 이것은, 가드 밴드의 일측에 위치된 나선만 있는 경계 가드 밴드에서 트랙킹이 수행되는 경우 이롭기도 하다. 그렇지 않은 경우, 부정확한 트랙킹 오차신호가 생길 것이다.
제 2 국면에서, 본 발명은 관련된 광학매체의 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하도록 구성된 광학계를 작동시키는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은,
- 적어도 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 판독 및/또는 상기 기록 매체의 판독 가능한 결과인 정보의 기록을 행하는 주 빔과, 반경방향 트랙킹에 적용 가능하고, 제 1, 제 2 및 제 3 보조 빔으로 이루어진 복수의 보조빔을 방출할 수 있는 광 공급수단을 설치하는 단계와,
- 상기 광 기록매체로부터 반사된 광을 검출할 수 있는 광 검출수단을 설치하는 단계를 포함하고,
상기 관련된 광 기록매체는 하나 이상의 가드 밴드(들)로 분리되는 하나 이상의 나선(들)으로 트랙들에 배치된 판독 가능한 결과를 포함하거나 이 결과를 기록하도록 구성되고,
상기 광학계는, 제 1 가드 밴드에 위치되는 제 1 보조빔의 반사된 광과,
실질적으로 제 1 트랙에 또는 제 1 트랙 옆에 위치된 제 2 보조빔과, 실질적으로 제 2 트랙에 또는 제 2 트랙 옆과 상기 제 2 보조빔에 대해 제 1 가드 밴드의 반대측에 위치되는 제 3 보조빔의, 반사된 광을 검출함으로써, 반경방향 트랙킹을 수행하도록 구성된다.
제 3 국면에서, 본 발명은, 데이터 저장수단이 관련된 적어도 하나의 컴퓨터를 포함한 컴퓨터 시스템이 본 발명의 제 2 국면에 따른 광학계를 제어 가능하게 하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 국면은, 컴퓨터 시스템이 본 발명의 제 2 국면의 동작을 수행 가능하게 하는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 수행되어도 된다는 점에서 특히 이롭지만, 이것에만 한정되지 않는다. 그래서, 일부의 공지된 광학계는 그 광학계를 제어하는 컴퓨터 시스템에 컴퓨터 프로그램 제품을 설치함으로써 본 발명에 따 라 작동되도록 변경되어도 된다는 것을 생각한다. 상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 어떠한 종류의 컴퓨터 판독 가능형 매체, 예를 들면 자기적으로 또는 광학적으로 기반한 매체에 설치되어도 되거나, 또는 컴퓨터 기반 네트워크, 예를 들면 인터넷을 통해 제공되어도 된다.
본 발명의 제 1, 제 2 및 제 3 국면은, 각각 다른 국면들 중 임의의 것과 조합되어도 된다. 본 발명의 이들 국면 및 다른 국면들은, 이후 설명된 실시예들로부터 명백해지고 이 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.
이하, 본 발명은, 아래의 첨부도면들을 참조하여 예시로만 설명하겠다:
도 1은 본 발명의 제 1 국면에 따른 광학계의 개략도,
도 2는 본 발명의 제 1 국면에 따른 광 검출수단의 개략도,
도 3은 본 발명의 제 1 국면에 따른 광학계와의 동작에 특히 적합한 매체 포맷의 개략도,
도 4는 본 발명의 제 1 국면에 따른 광학계와의 동작에 특히 적합한 다른 매체 포맷의 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 관련된 매체의 제 1, 제 2 및 제 3 보조빔의 위치의 개략도,
도 6은 다양한 푸시풀(PP) 신호들과 중첩된 매체의 수직-반경방향 교차부를 나타내고,
도 7은 본 발명의 제 2 국면에 따른 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학계 및 관련된 광학매체(100)를 개략적으로 나타낸 것이다. 이 매체(100)는, 홀딩수단(30)에 의해 고정 및 회전된다.
상기 매체(100)는, 방사빔(52)에 의해 정보를 기록하는데 적합한 재료를 포함한다. "방사빔"이란, 본 출원 전체에 걸쳐서 "광빔"과 상호 교환 가능하게 사용된다. 상기 기록 재료의 예로는, 광자기 형태, 상변이 형태, 염료형태, Cu/Si와 같은 금속합금 또는 임의의 다른 적합한 재료가 있다. 기록매체(100) 위에, 재기록 가능형 매체용 마크들 및 1회 기록 매체용 피트들이라고도 하는 정보는, 광학적으로 검출 가능한 영역의 형태로 기록되어도 된다. 그러나, 이와는 달리, 상기 매체는, 판독 전용 메모리(ROM) 포맷을 가져도 된다.
상기 장치는, 종종 광 픽업(OPU)이라고도 하는 광학 헤드(20)를 구비하고, 이 광학 헤드(20)는 예를 들면 전기 스테핑 모터와 같은 작동수단(21)에 의해 변위 가능하다. 이 광학 헤드(20)는, 광 검출계(101), 방사원(4), 빔 스플리터(6), 대물렌즈(7) 및 렌즈 변위수단(9)을 구비한다. 또한, 광학 헤드(20)는, 방사빔(51)을 적어도 4개의 성분(52), A,B,C으로 분할할 수 있는 회절격자 또는 홀로그래픽 패턴 등의 광 분할 수단(22)을 구비하고, 여기서 A,B,C는 0차 주 빔(52)의 왼쪽에 각각 1차, 2차 및 3차 회절을 나타낸다. 그러나, 원하는 트랙에 판독/기록하기 위한 주 빔(52)의 반경방향 위치를 변경하기 위해서, 3개의 보조빔 A,B,C가 주 빔(52)에 대한 위치에서 변경 가능하도록 하는 것이 필요하다.
명백함을 위해, 단지 방사빔(52)과 3개의 보조빔 A,B,C는, 빔 분할수단(22) 을 통과한 후 보여지지만 보다 많은 보조 스폿은, 일반적으로, 예를 들면 광 분할수단(22)이 회절격자인 경우 존재한다. 마찬가지로, 반사된 방사빔(8)은, 하나보다 많은 성분, 예를 들면 3개의 스폿 A,B,C의 반사와 그 회절을 포함하지만, 하나의 빔(8)만이 명백함을 위해 도 1에 도시되어 있다. 방사빔(52)을 방출하는 방사원(4)은, 예를 들면 방사빔의 가변 파장을 가질 수 있는 가변 전력을 갖는 반도체 레이저이어도 된다. 이와는 달리, 방사원(4)은, 하나 보다 많은 레이저를 포함하기도 한다. 본 발명의 문맥 내에서는 방사원(4), 광 분할 수단(22) 및 렌즈(7)를 광 공급수단이라고 하여 된다.
광 검출계(101)의 기능은, 매체(100)로부터 반사된 방사빔(8)을 전기신호들로 변환하는데 있다. 그래서, 광 검출계(101)는, 수개의 광 검출기, 예를 들면, 프리(pre)프로세서(11)에 송신된 하나 이상의 전기 출력신호들을 발생할 수 있는 포토다이오드들, 전하 결합 소자(CCD) 등을 포함한다. 광 검출기들은, 서로 공간적으로 배치되고, 프리프로세서(11)의 포커스(FE) 및 반경방향 트랙킹(RTE) 오차의 검출을 가능하게 하도록 충분한 시간 분해능을 갖게 배치된다. 그래서, 프리프로세서(11)는, 포커스(FE) 및 반경방향 트랙킹 오차(RTE) 신호들을 그 프로세서(50)에 송신한다. 또한, 광 검출계(101)는, 주 빔(52)에 의해 매체(100)로부터 판독되는 정보를 나타낸 판독 신호나 RF 신호를 프리프로세서(11)를 통해 프로세서(50)에 송신할 수 있다. 그 판독신호는 프로세서(50)에서의 RF 신호의 로우패스 필터링에 의해 중심 개구(CA)신호로 변환 가능하기도 하다.
광학계(20)는, 방사빔(52)이 빔 스플리터(6) 및 대물렌즈(7)를 통해 광학매 체(100)에 전송되도록 광학적으로 배치된다. 추가로, (미도시된) 시준렌즈는 대물렌즈(7) 앞에 있어도 된다. 상기 매체(100)로부터 반사된 방사빔(8)은, 대물렌즈(7)에 의해 집속되고, 빔 스플리터(6)를 통과한 후, 입사 방사빔(8)을 상술한 것과 같은 전기 출력신호들로 변환하는 광 검출계(101)에 입사된다.
상기 프로세서(50)는, 프리프로세서(11)로부터의 출력신호들을 수신하여 분석한다. 또한, 프로세서(50)는, 도 1에 도시된 것처럼, 작동수단(21), 방사원(4), 렌즈 변위수단(9), 프리프로세서(11) 및 홀딩수단(30)에 제어신호들을 출력한다. 마찬가지로, 프로세서(50)는, 61로 나타낸 데이터를 수신할 수 있고, 프로세서(50)는 60으로 나타낸 것과 같은 판독처리로부터 데이터를 출력하기도 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 국면에 따른 광 검출수단(101)의 개략도이다. 3개의 광 검출부(110,120,130)가 도시되어 있다. 광 검출부(110,120,130) 각각에, 대응한 스폿 A,B 및 C가 각각 도시되어 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 광 검출부(110,120,130)는, 2개의 광 검출기 a, b로 분할된다. 이것은, 푸시풀(PP) 방법에 의해 트랙킹을 수행하는 통상의 광학적 구성이고, 2개의 검출기 a와 b간의 상대적 웨이팅(weighting)은, 원하는 반경방향 위치와 실제의 위치로부터 오차 또는 편차를 나타낸 반경방향 오차신호를 발생하도록 적용된다. 간략함을 위해, 단일 스폿만이 광 검출기(110,120,130)에 도시되어 있지만, 일반적으로 1차 회절라인(m=±1)도 마찬가지로 존재한다. a 및 b로 마크된 검출기들간의 상대적 웨이팅에 의해, 3개의 푸시풀 신호 PPA, PPB, PPC는 감산회로(121,122,123)에 의해 광 검출부(110,120, 130)마다 얻어진다. 그래서, 푸시풀 신호 PPA, PPB, PPC는 산출된다. 도 3에 도시된 것처럼, PPB는 가산회로(124)에 의해 PPC에 가산된다. 이어서, PPB와 PPC의 합은, 곱셈회로(125)에서 용어 g에 의해 조정되고, g는 일반적으로 0.5이다.
푸시풀 신호 PPA, PPB, PPC의 성분은, 예를 들면, (미도시된) 적절한 합회로에 의해 광 검출기 a와 b의 광의 합으로 정규화함으로써 다른 방법들에 의해 평균화되어도 된다. 끝으로, 상기 조정되고 합해진 제 2 및 제 3 보조빔 푸시풀 신호는, 제 1 보조빔 푸시풀 신호로부터 감산회로(127)에 의해 감산되고, 트랙킹 오차신호(TES) 또는 반경방향 오차(RE)가 얻어져 프로세서(50)에 송신된다.
도 3 및 도 4에는, 본 발명에 따른 광학계에 의해 적용되는데 아주 적합한 광학 매체 포맷(1)의 2개의 특별한 포맷을 예로 들었다. 도 3, 4, 5 및 도 6의 실시예에서, 매체 포맷은, 트랙들이 그루브를 갖는 포맷, 예를 들면 1회 기록 및 재기록 가능형 매체가 있다. 그러나, 본 발명의 원리는 이러한 포맷에 한정되지 않는다는 것을 강조한다.
도 3은 본 발명의 제 1 국면에 따른 광학계로 작동하는데 특히 적합한 매체 포맷의 개략도이다. 복수의 트랙(2)은, 매체의 중심 위치(3)에 대해 거의 나선형으로 및 거의 동심형으로 배치된다. 각 트랙(2)은, 실질적으로 그루브, 즉 (미도시된) 함몰부에 위치된 광학적으로 판독 가능한 결과를 기록 및/또는 재생하도록 구성된다.
복수의 트랙(2)은 광 기록매체의 멀티트랙 나선(1)에 인접하게 배치되고, 도 3의 트랙의 수는 8이다. 넓은 나선(1)의 트랙(2)의 수는 반경방향 서보계 복잡도와, 가드 밴드(5)가 데이터를 포함하지 않거나 가드 밴드(5)의 데이터 밀도가 넓은 나선의 그루브에서보다 낮을 수 있다는 사실로 인해 저장용량 감소간의 절충에 의해 결정된다. 또한, 트랙(2)의 수는, 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 및 20이어도 된다. 멀티 트랙 나선(1)의 권선들간의 트랙 영역(5)은, 광학매체(100)로부터 반경방향 트랙킹 오차신호를 공급하도록 구성된다.
도 4는 본 발명의 제 1 국면에 따른 광학계에 의한 작동에 특히 적합한 또 다른 매체 포맷(10)의 개략도이다. 복수의 트랙(12)은, 상기 매체의 중심 위치(13)에 대해 거의 나선형으로 및 거의 동심형으로 배치된다. 각 트랙(12)은, 실질적으로 (미도시된) 그루브에 위치된 광학적 판독 가능한 결과를 기록 및/또는 재생하도록 구성된다. 복수의 나선(10)은, 양파의 구조와 유사한 각 층에서의 하나의 나선을 갖는 광 기록매체에 동심형의 연속층(12)에 배치된다. 도 4에는, 단지 3개의 연속적인 나선(12)은, 명백함을 기하도록 도시되었지만 실제의 매체(100)에 대해서는 나선(12)의 수 또는 "양파-선반(onion-shelves)"는 2와 1.000.000사이의 임의의 수만큼 변화되어 된다. 상기 나선(12)간의 트랙킹 영역(15)은, 도 5와 6에 추가로 설명될 것처럼, 광 기록매체로부터 반경방향 트랙킹 오차신호를 공급하도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관련된 매체(100) 상의 제 1 보조빔 A, 제 2 보조빔 B 및 제 3 보조빔 C의 위치의 개략도이다. 제 1 보조빔 A는, 제 1 가드 밴드 5 또는 15에 위치된다. 동시에, 제 2 보조빔 B는, 실질적으로 제 1 트랙 I 위에 위치되고, 제 3 보조빔 C는 실질적으로 제 2 트랙 II 위에 위치된다. 제 2 보조빔 B와 제 3 보조빔 C는, 서로에 대해 제 1 가드 밴드 5 또는 15의 반대측에 있다. 더욱이, 제 2 보조빔 B와 제 3 보조빔 C는, 가드 밴드 5 또는 15에 인접하게 위치된다. 주목하는 것은, 제 2 보조빔 B와 제 3 보조빔 C는, 제 1 보조빔 C에 대해 상기 매체의 접선방향(도면에서 수직한 방향)으로 이동된다. 이것은, 광 검출수단(101) 상의 보다 좋게 광학적 분리를 하는데 바람직하다.
도 6은 도 5의 실시예의 푸시풀 반경방향 트랙킹 오차신호를 모델링함으로써 얻어진 대응한 반경방향 트랙킹 오차신호들과 중첩된 매체(100)의 수직 반경방향 단면을 나타낸다. 상기 도면의 스케일은 임의적이다. 도 6에는, 상기 매체(100)의 반경방향 위치가 수평 스케일에 도시되어 있다. 수직 스케일에는, 보조 스폿의 반사광(8)으로부터의 푸시풀 반경방향 트랙킹 오차신호가 도시되어 있다. 이 도면은, 반경방향을 따라 주사되는 임의의 스폿 A,B 및 C에 해당한다. 그 점선은, 가드 밴드 5 또는 15의 중심에 위치하도록 구성된 제 1 보조빔 A로부터 얻어진 PPA신호를 나타낸다. 이러한 단일 스폿을 반경방향 트랙킹을 위해 적용하는 것이 가능하지만 상술한 것처럼 상기 단일 스폿 방법은 빔 랜딩에 민감하다. 굵은 검은선은, 제 2 보조빔 B와 제 3 보조빔 C로부터의 0.5(PPB+PPC) 합 신호를 나타낸다. 끝으로, 파선은, 다음의 감산을 나타낸다.
TES=PPA-0.5(PPB+PPC) (1)
여기서, TES는 트랙킹 오차신호를 의미한다. 식(1)에서, 모든 신호선은, 정규화된다. 3개의 보조빔 A,B 및 C로부터 얻어진 상기 트랙킹 오차 TES는, 도 2에 도시된 것과 같은 광 검출기 세그먼트(110,120,130)에 3개의 보조빔 A,B 및 C의 반사광(8)을 동시에 수평으로 변위시키는 오프셋에 대해 변화하지 않는다. 이러한 종류의 변위는, 일반적으로 렌즈 변위, 렌즈 틸트, OPU의 변위, 제조 마진 등의 결과이다.
또한, 상기 그루브의 물리 구조는, 수직 스케일에 나타내어진다. 1의 진폭은, 그루브의 바닥에 해당하는 반면에, 상기 매체 표면은 0의 진폭에 위치된다. 그래서, 도시된 것처럼, 트랙킹 영역(들) 5와 15에는 그루브가 없다.
그루브는, 매체 포맷(10)에서 트랙들(2)을 갖는 멀티 나선(1) 또는 연속 나선(12)으로 그룹지어져 있다. 양쪽의 경우는, 10 트랙 너비이고, 나선간 이격, 즉 트랙킹 영역(들) 또는 가드 밴드 5 또는 15이다. 광 스폿 해상도가 채널 응답의 로우패스 특징에 대해 필수적으로 유한으로 생기므로, 넓은 그룹 2 또는 12 내의 트랙들의 고주파수는 포획되지 않고 있다. 주어진 실시예에서는, 다음의 데이터, 즉 개구수(NA)=0.85, 광 파장=405nm 및 50%의 듀티 사이클을 갖는 220nm의 트랙 피치를 사용한다.
도 6에서 볼 수 있듯이, 멀티 나선(1)의 트랙들(2) 내에 또는 연속적인 나선(12) 내에 거의 제로의 푸시풀 신호가 있다. 그러나, 가드 밴드 5 또는 15에서, 그루브 구조는, 보다 큰 트랙 이격으로 인해 상당히 낮은 주파수 성분을 갖고, 보조 스폿 A, B 및 C로부터의 푸시풀 트랙킹 신호들은 강하고, 가드 밴드(5와 15)의 중간 주변에 명백한 "S곡선"을 제공한다. 이것이 의미하는 것은, 상기 보조 스폿 A, B 및 C가 상기 얻어진 반경방향 트랙킹 신호들로부터의 가드 밴드(5,15)의 중간을 신뢰성 있게 트랙킹할 수 있지만, 멀티 나선(1) 또는 연속적 나선(120의 개개의 트랙들(2)은, 유용한 반경방향 트랙킹 오차신호를 발생하지 않는다는 것이다. 그 주어진 예에서, 가드 밴드 폭은 3 x TP/2=3x120nm=360nm이고, 푸시풀 신호는 광 스폿의 주어진 특성에 대해 2x 120nm=240nm 이하의 공간 트랙 간격에서만 제거한다. 그것이 의미하는 것은, 가드 밴드 5와 15를 약 280nm/2=140nm까지 아래로 좁게 만들 수 있다는 것이다. 그러나, 상기 트랙 피치의 하한치는, 광 검출 디바이스의 현재의 상태로 다소 실행하기 어렵기도 하다.
도 7은 관련된 광 기록매체(100)의 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하는 광학계를 작동시키는 방법을 제공하여서 본 발명의 제 2 국면에 따른 방법의 예시를 든 흐름도이고, 이 광학계 작동방법은,
- 적어도 상기 기록매체(100)의 판독 가능한 결과인 정보의 판독 및/또는 상기 기록매체(100)의 판독 가능한 결과인 정보의 기록을 행하는 주 빔(52)과, 반경방향 트랙킹에 적용 가능하고, 제 1 보조빔 A, 제 2 보조빔 B 및 제 3 보조빔 C로 이루어진 복수의 보조빔 A,B,C를 방출할 수 있는 광 공급수단(4,22,7)을 설치하는 단계(S1)와,
- 상기 광 기록매체(100)로부터 반사된 광을 검출할 수 있는 광 검출수단(101,110,120,130)을 설치하는 단계(S2)를 포함하고,
상기 관련된 광 기록매체(100)는 하나 이상의 가드 밴드(들) 5 또는 15로 분리되는 하나 이상의 나선(들) 2 또는 12로 트랙들에 배치된 판독 가능한 결과를 포함하거나 이 결과를 기록하도록 구성되고,
상기 광학계는 제 1 가드 밴드에 위치되는 제 1 보조빔 A의 반사광(8)을 검출하고(S3),
실질적으로 제 1 트랙 I에 또는 제 1 트랙 옆에 위치된 제 2 보조빔 B와, 실질적으로 제 2 트랙에 II 또는 제 2 트랙 옆과 상기 제 2 보조빔 B에 대해 제 1 가드 밴드 5 또는 15의 반대측에 위치되는 제 3 보조빔 C의, 반사광(8)을 검출하여(S4), 반경방향 트랙킹을 수행하도록 구성된다.
본 발명을 특정 실시예들과 관련지어 설명하였지만, 여기서 기재한 특정 형태에 한정되도록 구성되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는, 첨부하는 청구항에 의해서만 한정된다. 청구항에서, 포함하는이란 용어는, 다른 구성요소 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 추가로, 개개의 특징은 서로 다른 청구항에 포함되어도 되지만, 바람직하게는 이들은 조합될 수 있고, 서로 다른 청구항에서의 결론은, 특징의 조합이 실행가능 및/또는 이롭지 않다는 것을 의미하지 않는다. 추가로, 단일 레퍼런스는, 복수를 배제하지 않는다. 그래서, 용어 "a", "an", "제1", "제2" 등은 복수를 배제하지 않는다. 또한, 청구항에 있는 참조부호는, 그 청구범위를 한정하는 것으로서 파악되어서는 안될 것이다.

Claims (10)

  1. 관련된 광 기록매체(100)의 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하는 광학계로서,
    - 적어도, 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 판독 및/또는 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 기록을 행하는 주 빔(52)과, 반경방향 트랙킹에 적용 가능하고, 제 1 보조빔(A), 제 2 보조빔(B) 및 제 3 보조빔(C)으로 이루어진 복수의 보조빔을 공급하는 광 공급수단(4,22,7)과,
    - 상기 광 기록매체(100)로부터 반사된 광(8)을 검출할 수 있는 광 검출수단(101,110,120,130)을 구비하고,
    상기 관련된 광 기록매체는 하나 이상의 가드 밴드(들)(5,15)로 분리되는 하나 이상의 나선(들)으로 트랙들(2,12)에 배치된 판독 가능한 결과를 포함하거나 이 결과를 기록하도록 구성되고,
    상기 광학계는
    1) 제 1 가드 밴드(5,15)에 위치되는 제 1 보조빔(A)과,
    2) 실질적으로 제 1 트랙(I)에 또는 제 1 트랙 옆에 위치된 제 2 보조빔(B)과, 실질적으로 제 2 트랙(II)에 또는 제 2 트랙 옆과 상기 제 2 보조빔(B)에 대해 제 1 가드 밴드(5,15)의 반대측에 위치되는 제 3 보조빔(C)의, 반사된 광으로부터 반경방향 트랙킹을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보조빔(A), 제 2 보조빔(B) 및 제 3 보조빔(C)은, 관련된 광 기록매체(100)에 거의 등간격으로 위치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 보조빔(A), 제 2 보조빔(B) 및 제 3 보조빔(C)간의 반경방향으로의 이격 거리는, 상기 관련된 광 기록매체(100)의 트랙 피치(Tp)의 정수배와 거의 같은 것을 특징으로 하는 광학계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랙(I)은 제 1 가드 밴드(5,15)에 인접하고, 상기 제 2 트랙(II)은 상기 제 1 가드 밴드(5,15)에 인접한 것을 특징으로 하는 광학계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 관련된 매체(100)의 각 트랙은, 실질적으로 그루브에 위치된 광학적 판 독 결과를 기록 및/또는 재생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학계.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반경방향 트랙킹은 푸시풀(PP) 방법에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 광학계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 보조빔(A), 제 2 보조빔(B) 및 제 3 보조빔(C)마다 적어도 2개의 대응한 광 검출기(a,b)를 구비하고, 상기 적어도 2개의 광 검출기는, 보조빔(A,B,C)마다 푸시풀 신호(PPA,PPB,PPC)를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학계.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학계는, 각 푸시풀 신호(PPA,PPB,PPC)에 대응한 상기 적어도 2개의 광 검출기에서의 반사광의 총 세기를 나타낸 신호들의 합에 의해 각 푸시풀 신호(PPA,PPB,PPC)의 정규화를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학계.
  9. 관련된 광학매체(100)의 광학적으로 판독 가능한 결과를 재생 및/또는 기록하도록 구성된 광학계의 작동 방법으로서,
    - 적어도, 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 판독 및/또는 상기 기록매체의 판독 가능한 결과인 정보의 기록을 행하는 주 빔(52)과, 반경방향 트랙킹에 적용 가능하고, 제 1 보조빔(A), 제 2 보조빔(B) 및 제 3 보조빔(C)으로 이루어진 복수의 보조빔을 방출할 수 있는 광 공급수단(4,7,22)을 설치하는 단계와,
    - 상기 광 기록매체로부터 반사된 광(8)을 검출할 수 있는 광 검출수단(101,110,120,130)을 설치하는 단계를 포함하고,
    상기 관련된 광 기록매체는 하나 이상의 가드 밴드(들)(5,15)로 분리되는 하나 이상의 나선(들)으로 트랙들(2,12)에 배치된 판독 가능한 결과를 포함하거나 이 결과를 기록하도록 구성되고,
    상기 광학계는, 제 1 가드 밴드(5,15)에 위치되는 제 1 보조빔(A)의 반사된 광과,
    실질적으로 제 1 트랙(I)에 또는 제 1 트랙 옆에 위치된 제 2 보조빔(B)과, 실질적으로 제 2 트랙(II)에 또는 제 2 트랙 옆과 상기 제 2 보조빔(B)에 대해 제 1 가드 밴드(5,15)의 반대측에 위치되는 제 3 보조빔(C)의, 반사된 광을 검출함으로써, 반경방향 트랙킹을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학계의 작동 방법.
  10. 데이터 저장수단이 관련된 적어도 하나의 컴퓨터를 포함한 컴퓨터 시스템이 청구항 9에 따른 광학계를 제어 가능하게 하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램 제품.
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