KR20080075916A - 대각선 푸시-풀을 통한 래디얼 틸트 추정 - Google Patents

Abstract

평행한 데이터 트랙들을 갖는 데이터층을 구비한 광학기록매체(11)를 주사하는 장치가 제공된다. 이 장치는 데이터 트랙으로부터 반사된 방사선을 수신하는 검출기를 구비하고, 이 검출기는, 사분면 내에 배치된 서브 검출기들을 갖는다. 또 이 장치는, 광학 헤드의 광축(202)과 데이터층의 수직선(203)과의 사이의 틸트각(204)을 나타내는 틸트 신호를 발생하는 틸트 유닛(32)을 갖는다. 이 틸트 유닛(32)은, 제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 1 신호와 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 2 신호와의 차분에 근거해 대각선 푸시풀 신호를 발생하고, 이 대각선 푸시풀 신호를 처리해서 틸트 신호를 발생한다.

광학기록매체, 틸트 유닛, 광학 헤드, 데이터층, 데이터 트랙

Description

대각선 푸시-풀을 통한 래디얼 틸트 추정{RADIAL TILT ESTIMATION VIA DIAGONAL PUSH-PULL}

본 발명은, 광학기록매체를 주사하는 장치에 관한 것으로, 이 기록매체는 실질적으로 평행한 데이터 트랙들을 갖는 데이터층을 구비하고, 상기 장치는 데이터 트랙으로부터 반사된 방사선을 수신하는 검출기를 구비하는 광학 헤드를 구비하며, 상기 검출기는 트랙 방향에 대응하는 방향으로 얼라인된 사분면 내에 배치된 서브 검출기를 갖고, 또 상기 장치는 광학 헤드의 광축과 데이터층의 수직선과의 틸트각을 나타내는 틸트 신호를 발생하는 틸트 수단을 구비한다.

또, 본 발명은, 광학기록매체를 주사하면서 틸트를 검출하는 방법에 관한 것으로, 이 기록매체는 실질적으로 평행한 데이터 트랙들을 갖는 데이터 층을 구비하고, 상기 방법은, 트랙방향에 대응하는 방향으로 얼라인된 사분면 내에 배치된 서브 검출기 상에 수신된 데이터 트랙으로부터 반사된 방사선에 근거해서 광학 헤드의 광축과 데이터층의 수직선과의 틸트각을 나타내는 틸트 신호를 발생하는 것을 포함한다.

광학 드라이브에 있어서, 독출 성능은 틸트에 의해 저하되는 경우가 종종 있 다. 틸트는 광학 헤드의 광축과 기록매체의 데이터층의 수직선과의 사이의 각도이다. 접선 틸트 및 래디얼 틸트라고 불리는, 2가지 타입의 틸트가 존재한다. 접선 틸트에 의해, 스폿(spot)이 트랙방향으로 경사졌는데, 그것은 광학 채널을 왜곡시켜서 심각한 심볼간 간섭(ISI;inter-symbol interference)을 일으킨다. 래디얼 틸트에 의해 스폿은 이웃하는 트랙들을 향하여 경사져 있으며, 그 이웃하는 트랙 데이터는 트랙간 간섭(ITI; inter-track interference) 또는 크로스 토크(cross talk)(XT)의 형태로 독출된 타겟 트랙에 들어간다. 틸트에 대항한 광학 드라이브의 로버스트니스(robustness)를 증가시키기 위해서, 틸트를 기계적 또는 신호 처리 방식으로 보정될 수 있는 틸트 추정기(tilt estimator)가 필요하다.

광학기록매체를 주사하여 틸트를 검출하는 장치 및 방법은 문헌 "New radial tilt detection method using only one beam and one four-quadrant detector" by Y.Wang et al.Japanese Journal of Applied Physics, Vol.43, No.11A, 2004, pp7513-7518(문헌 1이라고 칭함)으로부터 알려져 있다. 문헌 1에 있어서, A, B, C, D로 표시된 4개의 서브 검출기를 갖는 4개의 사분면 검출기를 이용해서 틸트 에러 신호를 발생한다. DTD(differential time detection) 트랙킹 에러 신호(TE)에 대해서는 디스크 래디얼 틸트의 효과가 산출 및 계측된다. 이 방법은 틸트에 의한 2가지의 트랙킹 방법의 오프셋들 간의 차를 이용한다. 제 1 트랙킹 신호는, 신호 A+C 및 신호 B+D의 시차에 근거한 DTD 신호로서, 식

로 예시된다. 제 2 트랙킹 에러 신호(TE)는 2개의 검출기의 푸시풀 신호(PP)에 근거해서 A+B와 C+D를 이등분하고, 식 PPTE=(A+B-C-D)로 예시된다. 2가지의 트랙킹 방법 간의 차를 분석 및 이용해서 틸트각을 나타내는 틸트 신호를 산출한다.

그러나, 푸시풀 신호의 품질은 일반적으로 DTD 신호의 품질보다 낮다. 따라서, 틸트 신호는 부정확하고 신뢰할 수 없다.

(발명의 요약)

따라서, 본 발명의 목적은 신뢰할 수 있는 틸트 신호를 발생하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 국면에 의하면, 상기 목적은, 서두에 기재된 것과 같은 장치에 의해 달성되고, 틸트 수단은 제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 1 신호와 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 2 신호의 차이에 근거해서 대각선 푸시풀 신호를 발생하고, 이 대각선 푸시풀 신호를 처리해서 틸트 신호를 발생하도록 구성된다.

본 발명의 제 2 국면에 의하면, 상기 목적은 서두에 기재된 것과 같은 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은, 제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 1 신호와 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 2 신호의 차이에 근거해 대각선 푸시풀 신호를 발생하는 것과, 대각선 푸시풀 신호를 처리해서 틸트 신호를 발생하는 것을 포함한다.

이 방법의 효과는, 대각선 푸시풀 신호가 신호 결합 신호로서 발생한다는 점이다. 이 대각선 푸시풀 신호는 틸트각을 나타내는 실질적인 신호 소자들을 구비하는 것이 바람직하다. 대각선 푸시풀 신호를 처리함으로써, 틸트 신호가 발생한다.

본 발명은, 또한 이하의 인식에 근거를 둔다. 좋은 틸트 추정기에 대해서는 중요한 몇 개의 요구조건들이 있다. 첫 번째로, 틸트 추정기는 그와 같은 방식으로 좋은 드라이브 플레이능력을 달성하기 위해 필요한 다이나믹 틸트 보정을 할 수 있기 때문에 판독시 플라이(fly)에 대한 틸트를 검출할 수 있어야 한다. 두 번째로, 이중 파장 방식에서의 메인 레이저와 동시에 활동하고 있는 제 2 레이저 또는 부속 스폿(satellite spots)을 발생하는 추가 격자 등, 여분의 광학 구성소자들을 이용하는 것이 바람직하지 않다. 최종적으로, 틸트 각도의 함수로서, 틸트 추정 결과는, 틸트 보정의 적절한 활동을 용이하게 할 수 있는 공칭의 포인트(제로 틸트) 주위에 높은 충분한 민감성과 넓은 충분한 리니어 범위(사인(sign)을 포함)를 가져야 한다.

지터값, (상기에 기재된 문헌 1과 같은) 푸시풀 또는 고주파 판독신호(RF) 진폭에 근거한 방법과 같은, 공지의 방법들은, 틸트각 및/또는 틸트 사인을 확실하게 검출할 수 없다. 상기의 요구조건들의 부분만이 현존하는 방법으로 충족된다. 비용을 증가시키고 있을 수 있는 불안정을 시스템에 도입하는, 여분의 광학 구성소자들이 이용되어야 하고, 추정이 정적이고(예를 들면, 특별한 틸트 검출 순서에서) 플라이(fly)에 대해서는 행해질 수 없다(예를 들면 데이터를 판독하기 위해, 데이터 트랙들을 주사하는 중에)는 것에 주로 문제가 있다.

본 발명자들은 이용가능한 광학 소자들 및 검출기들로부터, 대각선 푸시풀 신호가 필터링 또는 시간 검출을 더 요구하지 않고 서브 검출기 신호들에 근거해서 고주파 도메인에서 쉽게 발생한다는 것을 알았다. 바람직하게는, 대각선 푸시풀 신호는 래디얼 틸트에 대응하는 신호 소자들을 포함한다. 트랙킹 서보계에 의해 트랙 상의 중심에 주사 스폿이 놓이는 것으로 간주하면서, 틸트 신호가 대각선 푸시풀 신호를 처리함으로써, 예를 들면 적절한 필터에 의해 편리하게 발생한다.

이 장치의 일 실시 예에 있어서, 틸트 수단은 대각선 푸시풀 채널의 채널 응답 및 데이터 트랙으로부터의 데이터에 근거해 채널 데이터 신호를 발생하고, 대각선 푸시풀 신호와 채널 데이터 신호를 상호상관(cross-correlating)시켜서 대각선 푸시풀 신호를 처리하여 틸트 신호를 발생하도록 구성된다. 이 채널 데이터 신호는 이상적인 대각선 푸시풀 채널의 신호를 나타내고, 즉 대각선 푸시풀 채널을 구성하는 소자들의 응답 및 트랙에 있어서의 데이터 마크들에 근거한 신호를 나타낸다. 채널 데이터 신호와 대각선 푸시풀 신호를 상호상관시키는 것은, 틸트를 나타내는 신호 소자들이 확대된다고 하는 이점이 있다.

이 장치의 일 실시 예에 있어서, 틸트 수단은, 차분 신호를 발생하여, 틸트의 경우에 대각선 푸시풀 채널의 채널 응답에 의거한 제 1 임펄스 응답을 갖는 제 1 필터와 콘볼브된(convolved) 데이터 판독 신호와 상호상관된 대각선 푸시풀 신호와, 트랙킹 오프셋의 경우에 대각선 푸시풀 채널의 채널 응답에 의거한 제 2 임펄스 응답을 갖는 제 2 필터와 콘볼브된 데이터 판독 신호와 상호상관된 대각선 푸시풀 신호에 근거해서 틸트로부터의 트랙킹 오프셋을 판별하는 판별수단을 구비한다. 양쪽 필터를 이용하면, 틸트 신호를 발생하기 위해 사용되는 동일한 검출기 신호들로부터 차분 신호가 발생하는 이점이 있다. 차분 신호가 트랙킹 오프셋을 나타내면, 이 장치는 트랙킹 오프셋을 최초로 보정해도 된다. 따라서, 트랙킹 오프셋이 틸트 검출을 방해하는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 이 장치 및 방법의 또 다른 바람직한 실시 예는 첨부된 특허청구범위 내에서 밝혀질 것이다.

도 1은, 래디얼 틸트에 의해 변형된 레이저 스폿의 트랙 주사를 나타낸다.

도 2는 광검출기에 대한 회절 차수를 나타낸다.

도 3은 틸트 검출을 지닌 주사장치를 나타낸다.

도 4는 래디얼 틸트의 존재시의 대각선 푸시풀 채널 심볼 응답을 나타낸다.

도 5는 틸트 신호 발생장치를 나타낸다.

도 6은 래디얼 틸트 추정 결과를 나타낸다.

도 7은 틸트를 검출하는 프로세스를 나타낸다.

도면에서, 이미 설명한 소자들에 대응하는 소자들은 동일한 참조번호를 갖는다.

(바람직한 실시 예의 설명)

도 1은, 래디얼 틸트로 변형된 레이저 스폿의 트랙 주사를 나타낸다. 이 도면은 개략적으로 화살표 16으로 표시된 트랙을 따른 방향으로 스폿(15)에 의해 주사되는 트랙(12)을 나타낸다. 이 트랙은 DVD(Digital Versatile Disc) 또는 BD(Blu-ray Disc)와 같은 광학기록매체 상에 광학 마크들 13, 14, 예를 들면 피트(pit)들 및 랜드(land)들을 포함한다. 레이저 스폿(15)은 래디얼 틸트에 의해 변 형되고, 또 이웃하는 트랙 상에 부분적으로 입사된 방사선(17)을 갖는다. 스폿(15)은 트랙을 따라 주사하고 있고, 여기서 트랙킹 서보는 트랙 상에 스폿을 유지한다. 트랙킹 서보계는 광학 판독시에, 예를 들면 푸시풀 기반의 트랙킹 방법에 잘 알려져 있다. (재)기록가능한 광학 디스크 시스템에 있어서는, 통상 3스폿 푸시풀 트랙킹 시스템이 적용된다. 간소화를 위해, 여기에서는 부속 스폿이 도시되어 있지 않다. 푸시풀 방법은 광검출기의 절반 두 개에 대한 광 강도의 균형을 이루고, 그 결과 스폿의 "매스(mass)"의 중심이 타겟 트랙 상에 유지된다.

도 2는 광검출기 상의 회절 차수(diffraction orders)를 나타낸다. 도면은 사분면 내에 배열된 A, B, C, D로 표시된 4개의 서브검출기를 갖는 광검출기(18)를 나타낸다. 서브 검출기는 화살표 200으로 표시된 것과 같은 트랙방향으로 얼라인되고, 래디얼 방향은, 화살표 201로 표시된다. 트랙(12) 상의 주사 스폿(15)으로부터의 반사된 방사선의 회절 차수에 따라, 검출기 상에는, 방사선의 패턴이 도시되어 있다. 이 회절 차수(orders)는 각 차수, 예를 들면 (0,0), (-1, +1) 등에 따라 표시된다.

도 3은 틸트 검출을 지닌 주사장치를 나타낸다. 이 장치는 기록매체(11) 상에 트랙을 주사하는 주사수단을 구비하고, 이 수단은 기록매체(11)를 회전시키기 위한 구동유닛(21)과, 헤드(22)와, 트랙 상에 헤드(22)의 위치를 결정하기 위한 서보 유닛(25)과, 제어 유닛(20)을 포함한다. 헤드(22)는 기록매체의 정보층의 트랙 상의 방사 스폿(23)에 포커스된 광학 소자들을 통해서 안내된 방사 빔(24)을 발생하는 공지된 타입의 광학계를 구비한다. 이 방사 빔(24)은, 방사원, 예를 들면 레 이저 다이오드에 의해 발생한다. 헤드는 상기 빔의 광축을 따라 방사 빔(24)의 포커스를 이동시키기 위한 포커싱 액추에이터(미도시)와, 트랙의 중심 상에 반경 방향으로 스폿(23)의 미세 위치결정을 위한 트랙킹 액추에이터를 구비한다. 이 트랙킹 액추에이터는 광학 소자를 반경 방향으로 이동시키기 위한 코일들을 구비하고, 또는 반사소자의 각도를 변경시키도록 구성될 수도 있다. 이 포커싱 및 트랙킹 액추에이터는 서보 유닛(25)으로부터의 액추에이터 신호들에 의해 구동된다.

기록매체(11)는 화살표 310으로 개략적으로 표시된 것과 같은 틸트를 나타낸다. 예를 들면, 이 틸트는 평탄하지 않은 표면, 완벽하지 않은 기계적인 서포트, 또는 주사계 오프셋 등에 의한 것이다. 틸트각(304)은 기록매체의 데이터 층의 수직선(303)과 헤드(22)의 광축(302)과의 사이의 각도로서, 주사 스폿(23)의 위치에 정의되어 있다. 실질적으로, 틸트각은 대략 1도 이하이고, 도면은 일정한 비율로 묘사되어 있지 않다는 점에 유념한다.

헤드 또는 기록매체 지지 시스템은, 데이터층의 수직선과 헤드의 광학계의 광축 간의 틸트각을 적합시키는 틸트 액추에이터를 더 포함해도 된다. 이 틸트 액추에이터는 이하에 설명한 것과 같이 발생한 틸트 신호에 근거해서 제어될 수 있다.

판독시, 정보층에 의해 반사된 방사선이 프론트 엔드(front-end) 유닛(31)에 접속된 검출기 신호들을 발생하는 헤드(22) 내부의 통상적인 형태의 검출기, 예를 들면 4개의 사분면 다이오드에 의해 검출되어, 트랙킹 및 포커싱을 위한 에러 신호들(35)과 메인 주사신호(33)를 포함한 다양한 주사신호들을 발생한다. 이 에러 신 호들(35)은 상기 트랙킹 및 포커싱 액추에이터를 제어하기 위한 서보 유닛(25)에 접속되어 있다. 메인 주사신호(33)는 복조기, 포맷 제거기, 및 출력유닛을 포함하는 통상적인 형태의 판독 처리유닛(30)에 의해 처리되어, 정보를 검색한다. 제어유닛(20)은, 제어회로, 예를 들면, 마이크로프로세서, 프로그램 메모리 및 컨트롤 게이트를 구비한다. 이 제어유닛(20)은 또한 논리회로 내의 스테이트 머신으로서 구현될 수도 있다.

이 장치는 기록가능한 또는 재기록가능한 형태의 기록매체 상에 정보를 기록하기 위한 기록수단을 구비할 수도 있다. 이 기록수단은, 입력유닛(27), 포맷화기(28), 및 레이저 유닛(29)을 구비하고, 헤드(22) 및 프론트-엔드 유닛(31)과 협력하여 방사선의 기록 빔을 발생한다. 포맷화기(28)는 예를 들면 ECC(error correction codes), 동기화 패턴, 인터리빙 및 채널 코딩을 더해서, 제어 데이터를 추가하여 기록포맷에 따라 데이터를 포맷화 및 인코딩하기 위한 것이다. 포맷화된 데이터는 어드레스 정보를 구비하고, 제어 유닛(20)의 제어 하에 기록매체 상의 대응하는 어드레스 가능한 위치에 기록된다. 포맷화기(28)의 출력으로부터의 포맷화된 데이터는 레이저를 구동해서 선택된 층 내에 마크들을 기록하기 위한 레이저 파워를 제어하는 레이저 유닛(29)에 전달된다.

일 실시 예에 있어서, 기록장치는, 컴퓨터에 사용하기 위한 저장 시스템, 예를 들면 광학 디스크 드라이브이다. 제어유닛(20)은 표준화된 인터페이스를 통해서 호스트 컴퓨터 시스템 내의 처리 유닛과 통신하도록 구성된다. 디지털 데이터는 포맷화기(28) 및 판독 처리유닛(30)에 직접 인터페이스된다.

일 실시 예에 있어서, 이 장치는, 독립형의 유닛, 예를 들면 고객 사용 비디오 기록장치로서 구성되어 있다. 제어유닛(20), 또는 이 장치에 포함된 추가 호스트 제어유닛은, 유저에 의해 직접 제어되어, 파일 관리 시스템의 기능을 수행하도록 구성된다. 이 장치는, 애플리케이션 데이터 처리, 예를 들면 오디오 및/또는 비디오 처리 회로들을 포함한다. 유저 정보는, 아날로그 오디오 및/또는 비디오, 또는 디지털 비압축된 오디오/비디오 등의 신호들을 입력하기 위한 압축수단을 구비하는, 입력유닛(27) 상에 존재한다. 적절한 압축수단은, 예를 들면 WO 98/16014-A1(PHN16452)에서 오디오용으로, MPEG2 표준에서 비디오용으로 기재되어 있다. 입력유닛(27)은 포맷화기(28)에 전달되는 정보의 유닛들에 대하여 오디오 및/또는 비디오를 처리한다. 판독처리유닛(30)은 적절한 오디오 및/또는 비디오 디코딩 유닛들을 구비한다.

이 장치는 틸트를 검출하고, 그것에 의존해서, 대각선 푸시풀 신호에 근거한 틸트 신호를 발생하는 틸트 검출 유닛(32)을 갖는다. 틸트 신호는 서보 유닛(25)에 접속되어, 틸트 서보를 조절하기 위한 틸트 에러 신호를 제공한다. 선택적으로, 또는 추가적으로, 예를 들면, 틸트 신호로 표시된 틸트의 양과 관련되어 있는 트랙간 크로스 토크의 양을 보상함으로써, 예를 들어 기록처리를 조절하거나 혹은 판독 유닛(30)에 있어서의 판독신호의 처리를 적응시키기 위해서 틸트 신호가 다른 곳에 사용되어도 된다. 이 틸트 신호는, 도 1, 2 및 4-6을 참조하여 이하에 상세히 설명한 것처럼 결정된다. 이 틸트 검출 유닛(32)은 또한 대각선 푸시풀 신호를 발생하기 위한 선택된 서브 검출기 신호들을 제공하기 위해서, 판독유닛(30) 내의 판독회 로와, 프론트 엔드 유닛(31)을 이용해서, 제어유닛(20)에 있어서의 소프트웨어 함수로서 구현될 수 있다. 틸트 검출유닛(32)은 대각선 푸시풀 신호에서의 트랙킹 오프셋 소자들을 식별하기 위한 필터를 적용한 대각선 푸시풀 신호를 처리함으로써 트랙킹 에러로부터의 틸트 에러를 판별하는 틸트 판별유닛(34)을 구비한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 틸트에 의해 생긴 스폿(15)의 변형에 의해, 주사 스폿은 결국 다르게 각 마크 13, 14의 상부 및 하부 에지를 충족시키면, 2개의 대각선 회절 쌍, 즉 (+1, +1) 및 (-1, -1), (-1,+1) 및 (+1, -1) 사이에 광 강도 변화의 차가 발생한다. 이 회절 차수는 도 1 및 도 2에 나타낸 마크들의 상기 에지에 의해 유도된다.

각 서브 검출기로부터의 신호들에 근거한 대각선 푸시풀(DPP) 신호가, 제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍과 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 차이에 의거해서 발생한다. 틸트를 나타내는 신호는 대각선 푸시풀 신호로부터 검출될 수 있다.

검출기의 중심에 대하여 대각선으로 위치된 쌍, 즉 양쪽 화살표 200, 201의 크로싱은 쌍 A, C 및 B, D이다. 서브 검출기들의 다른 형상 및 오더링(ordering)을 사용해도 된다는 점에 유념한다. 대각선 푸시풀 신호는 틸트에 의해 야기되는 주사스폿의 변형된 형상과 관련된 틸트 신호 소자들을 포함한다. 대각선 푸시풀 신호는 그 후에 더 아래에 설명한 것처럼, 틸트 신호를 발생하기 위한 틸트 신호 소자들을 분리하도록 처리된다. 이 대각선 푸시풀 신호는 아래의 식에 근거를 둔다.

여기서

(X=A,B,C,D)는 시간 수간 또는 주사위치 k의 함수로서 각 서브 검출기 상의 방사 강도를 나타내고, 제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기 A, C의 쌍의 제 1 신호는

로 표시되고, 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기 B,D의 쌍의 제 2 신호는

로 표시된다.

스폿(15)이 반경 방향으로 대칭적인 것이 바람직한 상황에서는, 대각선 푸시풀 신호

는, 광 강도 변화 차가 A, C 및 B, D 사이에 존재하지 않는다는 것을 의미하는, 제로이고; 래디얼 틸트에 의해, 그 결과의

가 제로가 되지 않는다. 간소화를 위해서, 채널이 비선형성과 노이즈를 이용하지 않는다고 가정한다. 그리고, 아래와 같이 DPP 채널 판독 신호를 기록할 수 있다.

여기서 a_k는 채널 데이터 시퀀스(알파벳 {-1, 1}),

대각선 푸시풀 채널의 DPP 채널 심볼 응답(CSR) 및 * 리니어 컨볼루션(linear convolution)을 나타낸다.

도 4는 래디얼 틸트의 존재시의 DPP 채널 심볼 응답을 나타낸다. 이 응답의 진폭은 수직축에 표시되고, 이 응답은 미세한 임펄스 응답(FIR) 필터의 필터 탭스(filter taps)에 표시된다.

한 세트의 커브 41은 다양한 래디얼 틸트(RT) 각도에서

의 예를 제공한다. 이 예들은 25GB 용량에서 블루-레이 디스크가 셋업(set-up)한 스칼라(scalar) 회절에 근거를 둔다. 이 커브들은 일반적으로 기점(origin) 주위에서 비대칭이고, 탭 진폭은 틸트 각도 θ에 따라 증가한다. 일차 근사에 대해서, 식(2)이 다음과 같이 재기록될 수 있다.

실제로, 신호

은 노이즈를 받아 래디얼 틸트와 상관없는 다른 광 경로 결점에 의해 제로가 되지 않는다. 따라서, (3)은 다음과 같이 일반화될 수 있다.

래디얼 틸트 θ의 정보를 추출하기 위해서는,

와

을 이상적으로 상호상관시켜서 아래와 같이 틸트 추정치를 얻는 것이 필요하다.

원칙적으로,

은 정확히 수신기에는 알려져 있지 않다. 그렇지만, FIR 필터와 추정된 비트 시퀀스

를 콘볼브(convolve)함으로써

의 버전을 생성할 수 있고, 그것의 임펄스 응답 s_k는

의 양식화된 근사이고, 예를 들면 25GB에 대해서

이다. 그리고, (5)는 다음과 같이 된다.

또한, 명확히 비트 추정치

을 이용하지 않고 가능한 틸트 보정기를 이용해서,

와 재구성된

간의 딜레이에 의한 속도 제한과 비트 에러에 의한 틸트 추정의 열화를 피하는 것이 바람직하다. 이 이유 때문에, 이하의 식에 따라 항상 즉시 이용가능한 그것의 동시성의 중앙 개구 신호

와 (6)의

을 교체하는 것을 고려할 수 있다.

와 비교해서

는 노이즈, 크로스 토크 및 ISI와 같은, 몇몇 여분의 디스터번스(disturbance)를 추정에 받아들인다. 크로스 토크 임팩트(cross talk impact)는

에서의 크로스 토크 출현이 타겟 트랙 데이터의 출현보다 훨씬 더 약하다고 가정하면 상호상관의 특성에 의해 어느 정도까지는 제한될 수 있다. ISI는, 중요한(interest) 래디얼 틸트 범위([-1°, 1°) 내에 대략 적용되는 상수뿐만 아니라 래디얼 틸트를 가진 경우인 중앙 개구 채널 심볼 응답이 대칭성을 유지하는 한, 어떤 영향을 주지 않을 것이다.

좋은 안정적인 래디얼 틸트 추정을 위해, 다른 광 경로 결점에 의한 (4) 내 의

은 이상적으로 선택된 서명(signature) 필터 s_k에 직교해야 하며, 그것은, 실제로 접선 틸트, 디포커스 및 구형의 수차와 같은 통상적으로 고려된 수차를 갖는 경우이다.

트랙킹 오프셋은, 비대칭 DPP CSR을 일으키지만, 중간의 2개의 로브(lobe) 43, 44는 도 4에 나타낸 2개의 외부 로브 42, 45보다 훨씬 더 높은 진폭을 갖는다. 따라서, 특정 체킹 필터는 실제의 추정 전에 래디얼 틸트와 트랙킹 오프셋을 구별하는 것을 돕도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 틸트 구별 신호

은 아래와 같이 정의될 수 있다.

여기서,

및

은 DPP CSR의 중간 2개의 로브와 외부 2개의 로브 사이의 에너지 비를 대략 얻을 수 있다. 이 예에 있어서의 필터 파라미터는 25GB 블루-레이 디스크에 대해서 설정되었지만, 특정 독출 채널에 대해서 조절되어야 한다는 점에 유념한다.

이 미리 설정된 스레숄드보다 큰 경우, 래디얼 틸트 대신에 트랙킹 오프셋이 식별되고, 틸트 보정은 실행되지 않을 것이다.

도 5는 틸트 신호 발생장치를 나타낸다. 이 도면은 상술한 틸트 및 트랙킹 에러들의 판별에 따라 가능한 트랙킹 및 틸트 반별 회로 구현의 개략적인 도시를 나타낸다. 검출기(18)는 서브 검출기 신호 S_A~S_D를 발생하는 4개의 서브 검출기 A, B, C, D를 갖는다. 신호 S_A 및 S_C는 가산기(51)에 의해 가산되고, 신호 S_B 및 S_D는 가산기(52)에 의해 가산되며, 가산된 신호들은 가산기(53)에 의해 가산되어 중앙 개구 신호 I_CA라고 통상 불리는 판독신호를 발생한다. 가산된 신호들은 감산유닛(54)에서 감산되어, 대각선 푸시풀 신호 S_DPP=S_A+S_C-S_B-S_D를 발생한다. 결합된 신호들은 주사위치 k의 함수로서, 아날로그-디지털 변환기(55)에서 디지털 신호

및

로 변환된다. 이 프로세싱은, 주사 위치 k가, 독출 신호들을 디지털적으로 처리하기 위한 회로들에 공통적인, 트랙 내의 데이터 마크들과 동기화하는 클록에 근거한 시간 주기 k에 대응한다고 간주한다는 점에 유념한다. 또, 기록매체 상의 데이터 트랙으로부터 판독된 마크들의 채널 비트 클록과 주기 k의 미스얼라인먼트(misalignment)를 고려해서 산출을 적응시킨다.

디지털 신호들은 틸트 신호

를 발생하는 틸트 산출 유닛(50)에서 처리된다. 틸트 산출 유닛(50)은 응답 함수 s_k과 콘볼루트된(convoluted) 데이터 트랙으로부터의 데이터를 나타내는 판독 신호

에 근거해서 채널 데이터 신호를 발생하는 상술한 바와 같은 응답 함수 s_k를 갖는 채널 응답 유닛(501)을 포함한다. 산출 유닛(502)에 있어서, 채널 데이터 신호는 대각선 푸시풀 신호

와 곱셈되고, 그 결과가 적분 유닛(503)에서 적분되어 상술한 바와 같은 틸트 신호

를 발생한다.

틸트 신호 발생장치는, 예를 들면 상기의 식(8)에 근거해서, 디지털 신호

및

를 처리해서 틸트 판별 신호

를 발생하는 틸트 판별 유닛(56)을 포함한다. 틸트 판정 유닛(57)은 소정의 스레숄드와 틸트 판별 신호

를 비교해서, 틸트 산출 유닛(50)을 활성화하기 위한 틸트 제어 신호를 발생한다. 틸트 판정 유닛(57)의 출력은 틸트 추정을 위한 인에이블링(enabling) 신호로서 작용한다. 출력이 "N"인 경우,

는 0으로 설정된다. 추가로, 트랙킹 서보는 트랙의 중심에 대하여 주사 스폿의 위치를 보정하도록 활성화된다.

도 6은 래디얼 틸트 추정 결과를 나타낸다. 이 도면은 서로 다른 광학기록매체, 예를 들면 도면에 도시한 바와 같이 23Gb과 33Gb 사이의 데이터 용량을 갖는 블루-레이 디스크에 대한 한 세트의 커브(61)를 나타낸다. 수평축은 래디얼 틸트의 -1과 +1도 사이의 틸트값의 범위를 나타내고, 수직축은 틸트 신호를 나타낸다.

이 시뮬레이션에 있어서, BD 디스크의 4개의 사분면 데이터 신호들은 다양한 래디얼 틸트 설정에 의해 BD 실험적인 테스터로부터 계측되고, 그 후에 식(7)에 다라 처리되어 틸트 추정치를 얻는다. 그 결과가 도 6에 도시되어 있다. 추정치는 정확하게 실제의 래디얼 틸트각의 리니어 함수이므로 예를 들면 전자 또는 기계적인 래디얼 틸트 보정기에 대한 에러 대처법으로서 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 7은 틸트를 검출하는 프로세스를 나타낸다. 틸트 검출 프로세스는 노드 START 71에서 시작된다. 기록매체는 노드 INSERT DISC 72에서 삽입되고, 예를 들면 주사 헤드를 초기 위치로 이동시켜서 기록매체를 회전시키기 위한 서보계와 회전 모터를 활성화시키는 것을 포함하는, 초기의 개시 루틴을 수행한다. 기록매체 상의 트랙들의 주사는 노드 SCAN 73에서 활성화된다. 다음 노드 GENERATE DPP 74에서, 대각선 푸시풀 신호는 상술한 바와 같이 서브 검출기 신호들로부터 발생한다. 스텝 PROCESS 75에서, 대각선 푸시풀 신호는 틸트 신호를 발생하도록 처리되고, 예를 들면 대각선 푸시풀 신호에서의 틸트 관련 신호 성분들을 분리 및 증폭하도록 필터링된다. 프로세싱을 위한 적절한 식, 예를 들면 동시성의 중앙 개구 신호에 근거한 식(7)에 대해서 상기에서 설명했다. 스텝 DETECT TILT 76에 있어서, 발생했던 틸트 신호를 판정한다. 틸트가 존재하면, 교정 활동이 개시되거나 검출되었던 틸트를 이용해서 데이터 판독 신호에 대한 신호 처리를 향상시킨다. 이 처리는 노드 SCAN 73에서 계속되고, 또는 기록매체에의 액세스가 더 필요하지 않은 경우에, 예를 들면 이젝트(eject) 명령을 주는 유저에 의해 노드 END 77에서 종결된다.

본 발명은 주로 BD 광학 디스크들을 이용하는 실시 예에 의해 설명되었지만, 본 발명은 직사각형 광학 카드, 광자기 디스크, 다층 고밀도 디스크 또는 틸트에 민감한 주사계를 갖는 어떤 다른 형태의 정보 저장 시스템 등의 다른 기록매체에도 적합하다.

상술한 실시 예는 본 발명을 한정하기보다는 예시하는 것이고, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 첨부된 특허청구범위에 의해 규정된 것과 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 많은 또 다른 실시 예를 디자인할 수 있을 것이라는 것에 유념해야 한다. 본 명세서에서는 "구비 혹은 포함하는(comprising, comprises)"이라는 용어가 특허청구범위 또는 명세서 전반에 기록된 것들 이외의 다른 구성요소들 및 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다.

Claims (10)

1. 광학기록매체(11)를 주사하는 장치로서, 상기 기록매체는 실질적으로 평행한 데이터 트랙들을 갖는 데이터층을 구비하고, 상기 장치는,

   데이터 트랙으로부터 반사된 방사선을 수신하는 검출기를 구비한 광학 헤드(22) - 상기 검출기는 트랙방향에 대응하는 방향으로 얼라인된 사분면에 배치된 서브 검출기들을 갖고 - 와,

   상기 광학 헤드의 광축과 상기 데이터층의 수직선과의 사이의 틸트 각을 나타내는 틸트 신호를 발생하는 틸트 수단(32)을 구비하고,

   상기 틸트 수단(32)은,

   제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 1 신호와 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 2 신호와의 차분에 근거해 대각선 푸시풀 신호를 발생하고,

   상기 대각선 푸시풀 신호를 처리해서 상기 틸트 신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 주사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은 아래의 식에 근거해 상기 대각선 푸시풀 신호를 발생하도록 구성되고,

   

   여기서

   

   (X=A,B,C,D)는 주사위치 k의 함수로서 각 서브 검출기에 대한 방사 강도를 나타내고, 상기 제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기 A, C의 쌍의 제 1 신호는

   

   로 표시되고, 상기 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기 B, D의 쌍의 제 2 신호는

   

   로 표시되는 것을 특징으로 하는 주사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은,

   대각선 푸시풀 채널의 채널 응답과 데이터 트랙으로부터의 데이터에 근거해 채널 데이터 신호를 발생하고,

   상기 대각선 푸시풀 신호와 상기 채널 데이터 신호를 상호 상관시켜서 상기 대각선 푸시풀 신호를 처리하여 상기 틸트 신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 주사장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은 아래의 식에 근거해서 상기 채널 데이터 신호를 발생 하도록 구성되고,

   

   여기서 주사위치 k의 함수로서, a_k는 채널 데이터 시퀀스를 나타내고,

   

   는 상기 대각선 푸시풀 채널의 채널 응답을 나타내며, *는 리니어 콘볼루션(convolution)을 나타내는 것을 특징으로 하는 주사장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은 아래의 식에 근거해서 틸트 신호

   

   를 발생하도록 구성되고,

   

   상기 식은 주사위치 k의 함수로서, 대각선 푸시풀 신호

   

   와 채널 데이터 신호

   

   를 상호 상관시키는 것을 특징으로 하는 주사장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은 주사위치 k의 함수로서 채널 응답

   

   에 대응하는 임펄스 응답 s_k를 갖는 필터와 추정된 비트 시퀀스

   

   를 콘볼브함으로써 상기 채널 데이터 신호를 발생하고, 아래의 식에 근거해서

   

   틸트 신호

   

   를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 주사장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은 주사위치 k의 함수로서 채널 응답

   

   에 대응하는 임펄스 응답 s_k를 갖는 필터와 데이터 판독 신호를 콘볼브함으로써 상기 채널 데이터 신호를 발생하고 - 특별한 경우에는 상기 데이터 판독 신호가 중앙 개구 신호

   

   이고 -, 아래의 식에 근거해서

   

   틸트 신호

   

   를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 주사장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸트 수단(32)은,

   틸트의 경우에 대각선 푸시풀 채널의 채널 응답에 근거해서 제 1 임펄스 응답을 갖는 제 1 필터와 콘볼브된 데이터 판독 신호와 상호 상관된 대각선 푸시풀 신호와,

   트랙킹 오프셋의 경우에 대각선 푸시풀 채널의 채널 응답에 근거해서 제 2 임펄스 응답을 갖는 제 2 필터와 콘볼브된 데이터 판독 신호와 상호 상관된 대각선 푸시풀 신호에 근거해서,

   틸트로부터 트랙킹 오프셋을 판별하기 위한 차분 신호를 발생하는 판별수단(34)을 구비한 것을 특징으로 하는 주사장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 판별 수단(34)은 데이터 판독 신호로서 중앙 개구 신호

   

   를 이용해서, 이하의 식에 근거해서 차분 신호

   

   를 발생하도록 구성되고,

   

   상기 제 1 임펄스 응답

   

   은 주사위치 k의 함수로서 데이터 심볼의 채널 응답에 있어서의 외부 로브에 대응하고,

   상기 제 2 임펄스 응답

   

   은 주사위치 k의 함수로서 데이터 심볼의 채널 응답에 있어서의 내부 로브에 대응하는 것을 특징으로 하는 주사장치.
10. 실질적으로 평행한 데이터 트랙들을 갖는 데이터층을 구비하는 광학기록매체(11)를 주사하면서 틸트를 검출하는 방법으로서,

    트랙방향에 대응하는 방향으로 얼라인된 사분면 내에 배치된 서브 검출기들 상에 수신된 데이터 트랙으로부터 반사된 방사선에 근거해 광학 헤드의 광축과 데이터층의 수직선과의 틸트각을 나타내는 틸트 신호를 발생하는 것과,

    제 1 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 1 신호와 제 2 대각선으로 위치된 서브 검출기의 쌍의 제 2 신호와의 차분에 근거해서 대각선 푸시풀 신호를 발생하는 것과,

    상기 대각선 푸시풀 신호를 처리해서 상기 틸트 신호를 발생하는 것을 포함한 것을 특징으로 하는 검출방법.

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