KR100242646B1 - 홀로그램형 가변조리개를 사용하는 cd-r/dvd용 광기록/픽업헤드 - Google Patents

홀로그램형 가변조리개를 사용하는 cd-r/dvd용 광기록/픽업헤드 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 CD-R 및 DVD에 호환하는 광기록/픽업헤드는 제1광원과 제2광원으로부터 출사된 DVD용 650nm의 제1광 및 CD-R용 780nm의 제2광을 홀로그램형가변조리개를 이용하여 대물렌즈로 전달한다. 홀로그램형가변조리개는 입사하는 제1광을 전투과시켜 대물렌즈로 전달하며 입사하는 제2광의 일부를 대물렌즈로 전달한다. 대물렌즈는 입사하는 제1광 및 제2광을 CD-R 및 DVD의 정보기록면에 집속한다. 대물렌즈에 의해 DVD 및 CD-R의 정보기록면에 접속되는 광스폿의 사이즈는 각 디스크의 기록 및 재생에 적합한 크기인 약 0.9㎛ 및 1.4㎛이며, 이 광스폿들은 메인로브만을 갖는다.

Description

홀로그램형 가변조리개를 사용하는 CD-R/DVD용 광기록/픽업헤드
본 발명은 정보의 기록 및 재생를 위해 서로 다른 파장들의 광을 이용하는 광디스크들에 호환하는 광기록/픽업헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, CD-R 및 DVD에 호환하는 광기록/픽업헤드에 관한 것이다.
대용량의 정보를 저장하기 위한 기록매체인 광디스크 중 널리 사용되고 있는 디스크로는 CD(Compact Disc) 및 DVD(Digital Versatile Disc)등이 있다. 이들의 최근 형태는 CD-R(CD-Recordable) 및 DVD-RAM이며, 잘 알려져 있다시피 CD-R 780nm의 레이져광에 의해, DVD-RAM은 650nm 또는 635nm의 레이져광에 의해 정보의 기록 및 재생이 이루어진다. 따라서 CD-R 및 DVD에 호환하는 광기록/픽업헤드는 서로 다른 파장의 레이져광을 출사하는 2개의 광원들을 구비한다.
제1도는 CD-R 및 DVD에 호환하는 기존의 광기록/픽업헤드의 광학계를 나타낸다. 이 광기록/픽업헤드는 DVD(8)에 대한 정보의 기록 및 재생을 위한 635nm 파장의 제1광을 출사하는 광원(1), CD-R(9)에 대한 정보의 기록 및 재생을 위한 780nm파장의 제2광을 출사하는 광원(11), 및 이 광원들(1, 11)에 의해 출사된 제1광 및 제2광을 DVD(8)의 정보기록면 및 CD-R(9)의 정보기록면에 각각 접속하는 대물렌즈(7)를 구비한다. 시준렌즈(2)는 광원(1)으로부터 출사하는 제1광을 평행광으로 시준시켜 광분할기(3)로 전달한다. 광분할기(3)는 시준렌즈(2)로부터 입사하는 제1광을 간섭필터형프리즘(4)으로 반사하며, 간섭필터형프리즘(4)은 광분할기(3)로부터 입사하는 평행광인 제1광을 1/4파장판(5)으로 전달한다. 보다 상세하게는, 간섭필터형프리즘(4)은 파장에 따라 입사광을 전투과 또는 전반사하는 것으로, 635nm의 파장을 갖는 제1광을 전투과시키고 수렴렌즈(14)로부터 입사하는 780nm파장의 제2광을 전반사시킨다. 박막형 가변조리개(6)는 1/4파장판(5)으로부터 입사하는 평행광인 제1광을 대물렌즈(7)로 전달한다. 대물렌즈(7)는 평행하게 입사하는 635nm파장의 제1광을 두께가 0.6mm인 DVD(8)의 정보기록면에 접속한다. 그 결과, 대물렌즈(7)에 의해 DVD(8)의 정보기록면에 집속 및 반사되는 제1광은 집속된 위치에 기록되어있는 정보를 담게 된다. DVD(9)의 정보기록면으로부터 반사된 제1광은 대물렌즈(7), 가변조리개(6) 및 1/4파장판(5)을 차례로 투과한 다음, 간섭필터형프리즘(4)으로 입사한다. 간섭필터형프리 즘(4)은 1/4파장판(5)으로부터 입사하는 제1광을 광분할기(3)로 전달하며, 광분할기 (3)는 간섭필터형프리즘(4)으로부터 입사하는 제1광을 광검출기(10)로 진행케 한다. 광검출기(10)는 광분할기(3)로부터 입사하는 제1광으로부터 정보를 검출한다.
광원(11)에 의해 출사된 780nm 파장의 제2광은 시준렌즈(12) 및 광분할기(1 3)를 통과한 다음, 수렴렌즈(14)로 입사한다. 수렴렌즈(14)는 광분할기(13)로부터 입사하는 제2광을 간섭필터형프리즘(4)에 수렴하는 형태로 입사시킨다. 간섭 필터형프리즘(4)은 수렴렌즈(14)로부터 입사된 제2광을 발산되게 1/4파장판(5)으로 전달한다. 1/4파장판(5)은 간섭필터형프리즘(4)으로부터 입사하는 제2광을 가변조리개(6)로 전달한다. 가변조리개(6)는 1/4파장판(5)로부터 입사하는 780nm 파장의 제2광의 일부만을 투과시키며, 투과한 제2광을 발산되게 대물렌즈(7)로 전달한다. 제2광을 발산되게 대물렌즈(7)로 입사시키는 것은 제2광을 광학수차 없이 CD-R(9)의 정보 기록면에 접속하기 위함이다. 제2도를 참조하여 제1도의 광기록/픽업헤드에 사용되는 가변조리개(6)에 대해 상세하게 설명한다.
제2도는 박막형가변조리개(6)를 자세하게 나타낸 도면이다. 제2도에서 보인 것처럼, 박막형가변조리개(6)는 개수구(NA) 0.6이하의 영역으로 입사하는 광들을 선택적으로 투과할 수 있는 구조를 갖는다. 영역 1은 개구수(NA) 0.45이하의 영역이며, 780nm 및 635nm 파장의 입사광을 전투과하는 영역이다. 영역 2는 유전체박막이 코팅된 개구수 0.45이상의 영역을 마이크로미터 오더의 두께를 갖는 박막을 다층으로 구성한 것이며, 635nm의 파장을 갖는 광은 전투과하고 780nm의 파장을 갖는 광은 전반사하는 영역이다. 영역 1은 유전체박막이 코팅된 영역 2에 의해 발생되는 광학수차를 제거하기 위한 것으로, 석영(SiO2)박막으로 구성된다. 이러한 투과특성을 갖는 가변조리개(6)는 개구수 0.45이하의 영역 1로 입사하는 780nm의 광을 전투과하여 대물렌즈(7)로 전달하며 개구수 0.45이상의 영역2로 입사하는 780nm 파장의 광을 전반사한다.
대물렌즈(7)는 박막형가변조리개(6)로부터 입사하는 제2광을 두께가 1.2mm인 CD-R(9)의 정보기록면에 접속시켜 CD-R(9)의 정보기록면에 메인로브 및 사이드 로브를 포함하는 광스폿을 형성한다. 반사된 제2광은 대물렌즈(7), 가변조리개(6) 및 1/4파장판(5)을 차례로 투과한 다음, 간섭필터형프리즘(4)으로 입사한다. 간섭필터형프리즘(4)은 1/4파장판(5)으로부터 입사하는 제2광을 수렴렌즈(14)로 반사하며, 수렴렌즈(14)는 이 제2광을 광분할기(13)로 입사시킨다. 광분할기(13)는 수렴렌즈(14)로부터 입사하는 제2광을 광검출기(15)로 진행케한다. 광검출기(15)는 광분할기(13)로부터 제2광을 수신 및 제2광으로부터 정보를 검출한다. 따라서, 제1도의 광헤드광학계는 DVD(8) 및 CD-R(9), 둘 다 대하여 기록 및 재생이 가능하다.
그러나 제1도의 광기록/픽업헤드는 사이드로브를 갖는 광스폿을 CD-R(9)의 정보기록면에 형성하므로 크로스토크를 발생시킨다. 뿐만 아니라, 가변조리개(6) 영역 1을 투과한 광과 영역 2를 투과한 광들이 서로 동일한 위상차를 갖도록 영역 1에는 석영박막을 코팅해야 하며, 영역 2에는 마이크로미터 오더의 두께를 갖는 유전체박막을 다층으로 구성해야 하므로 제조공정이 복잡하여 생산단가가 높게 된다.
상술한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 서로 다른 파장의 입사광들을 대물렌즈로 전투과시키는 제1영역 및 상대적으로 짧은 파장의 광을 전투과 시키며 긴 파장의 광의 일부를 대물렌즈로 투과시키고 긴 파장의 광의 나머지 일부를 회절시키는 제2영역을 포함하는 홀로그램형가변조리개 및 CD-R 및 DVD의 정보기록면에 메인로브만을 갖는 광스폿이 형성되도록 가변조리개로부터 입사하는 광들을 해당 광디스크의 정보기록면에 집속하는 대물렌즈를 구비하는 광기록/픽업헤드를 제공함으로써 크로스토크를 방지하는 효과를 제공하는데 있다.
제1도는 DVD 및 CD-R에 호환하는 기존의 광기록/픽업헤드의 광학계를 나타낸도면.
제2도는 제1도의 광기록/픽업헤드에 사용된 박막형가변조리개의 구조를 나타낸 도면.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 DVD 및 CD-R에 호환하는 광기록/픽업헤드의 광학계를 나타낸 도면.
제4(a)도는 제3도의 광기록/픽업헤드에 사용되는 2분할홀로그램형가변조리개의 구조를 나타낸 도면.
제4(b)도는 제3도의 광기록/픽업헤드에 사용되는 다분할홀로그램형가변조리개를 나타내 도면.
제5도는 박막형가변조리개와 2분할홀로그램형가변조리개의 780nm파장의 입사광에 대한 투과특성을 나타낸 도면.
제6도는 회절격자깊이의 변화에 따른 0차회절효율을 나타낸 도면.
제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 CD-R 및 DVD에 호환하는 광기록/픽업헤드의 광학계를 나타낸 도면.
제8(a)도는 CD-R의 정보기록면에 집속된 제2광의 세기분포를 나타낸 도면.
제8(b)도는 CD-R의 정보기록면에 접속된 제2광의 MTF 값을 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
7 : 대물렌즈 8 : DVD
9 : CD-R 31,37 : 제1,2광원 및 광검출기
32,36 : 제1,2홀로그램형 광분할기 33 : 제1광분할기
34 : 제1시준렌즈 35 : 홀로그램형 가변조리개
305,375 : 제1,2광원 310,370 : 제1,2광검출기
본 발명의 목적을 달성하기 위한, 광기록/픽업헤드로부터 정보기록면들까지의 거리들이 다르며, 서로 다른 파장의 광에 의해 정보의 기록 및 재생이 이루어지는 적어도 2가지의 광디스크들을 위한 광기록/픽업헤드는, 제1광원; 제1광검출기; 제2광원; 제2광검출기; 제1광 및 제2광을 집속하여 다른 광디스크들 각각의 정보기록면에 광스폿을 형성하는 대물렌즈; 및 상기 제1광원으로부터 입사하는 제1광을 상기 대물렌즈로 전달하며 상기 대물렌즈로부터 되돌아오는 제1광을 상기 제1광검출기로 전달하고, 상기 제2광원으로부터 입사하는 제2광을 상기 대물렌즈로 전달하며 상기 대물렌즈으로부터 되돌아오는 제2광을 상기 제2광검출기로 전달하는 광경로변경수단; 및 상기 광경로변경수단 및 상기 대물렌즈 사이의 광경로 상에 위치하며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제1광을 대물렌즈로 전투과시키고 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제2광의 일부를 대물렌즈 쪽으로 투과시키는 가변조리개를 포함하며, 상기 대물렌즈는 상기 다른 광디스크들 각각의 정보기록면에 메인로브만을 갖는 광스폿이 형성되도록 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제1광 및 제2광을 해당 광디스크의 정보기록면에 집속하는 광기록/픽업헤드이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 DVD 및 CD-R에 호환하는 광기록/픽업헤드를 나타낸다.
제3도에 보여진 광기록/픽업헤드는 635nm 파장을 갖는 제1광을 출사하는 제1광원(305) 및 DVD(8)에서 반사된 제1광으로부터 정보를 검출하는 제1광검출기(3 10)가 일체화된 유닛인 제1광원 및 광검출기(31), 780nm의 파장을 갖는 제2광을 출사하는 제2광원(375) 및 CD-R(9)에서 반사된 제2광으로부터 정보를 검출하는 제2광검출기(370)가 일체화된 유닛인 제2광원 및 광검출기(37), 제1광 및 제2광을 광디스크(8 및 9)의 정보기록면에 각각 접속하는 대물렌즈(7), 제1광원(305)으로부터 출사된 제1광 및 제2광원(375)으로부터 출사된 제2광을 대물렌즈(7)로 전달하고 반사된 제1광 및 제2광을 각 검출기(310 및 370)로 전달하기 위한 제1광분할기(33)를 구비한다.
제1광원(305)은 635nm의 파장을 갖는 제1광을 출사한다. 제1홀로그램형광분할기(32)는 제1광원으로부터 입사하는 제1광을 제1광분할기(33)로 전달한다. 제1광분할기(33)은 635nm 파장의 제1광을 전투과하는 광학적 특성을 갖는 것으로, 제1광원(305)으로부터 입사하는 제1광을 제1시준렌즈(34)로 전투과시킨다. 제1시준렌즈(34)는 제1광분할기(33)로부터 입사하는 제1광을 평행광으로 시준시켜 홀로그램형가변조리개(35)로 전달한다. 홀로그램형가변조리개(35)는 제1시준렌즈(34)로부터 입사하는 제1광을 전투과시켜 대물렌즈(7)로 전달한다. 대물렌즈(7)는 홀로그램형가변조리개(35)로부터 입사하는 제1광을 두께가 0.6mm인 DVD(8)의 정보기록면상에 스폿사이즈 약 0.9㎛의 광스폿을 형성하기 위한 기설정된 초점거리를 갖는 것으로, 입사하는 제1광을 DVD(8)의 정보기록면에 접속한다. 그 결과, 제1광은 DVD(8)의 정보기록면 상의 집속된 위치에 기로되어 있는 정보를 담게 된다. DVD(8)에서 반사된 제1광은 대물렌즈(7), 홀로그램형 가변조리개(35), 제1시준렌즈(34)를 차례로 투과한 후, 제1광분할기(33)로 전달된다. 제1광분할기(33)는 제1시준렌즈(34)로부터 입사하는 635nm파장의 제1광을 전투과하여 제1홀로그램형 광분할기(32)로 전달한다. 제1홀로그램형광분할기(32)는 제1광을 회절시키며, 제1광검출기(310)는 제1홀로그램형광분할기(32)에 의해 회절된 제1광으로부터 정보를 검출한다.
제2광원(375)은 780nm의 파장을 갖는 제2광을 출사한다. 제2홀로그램형광분할기(36)는 제2광원(375)으로부터 입사하는 제2광을 제1광분할기(33)로 전달한다. 제1광분할기(33)은 780nm 파장의 제2광을 전반사하는 광학적 특성을 갖는 것으로, 제2광원(375) 쪽으로부터 입사하는 제2광을 제1시준렌즈(34)로 전반사시킨다. 제1시준렌즈(34)는 제1광분할기(33)로부터 입사하는 제2광을 약간 발산하는 형태의 평행광으로 시준시켜 홀로그램형가변조리개(35)로 전달한다. 홀로그램형가변조리개(35)는 제1시준렌즈(34)로부터 입사하는 제2광의 일부를 대물렌즈(7)로 전달한다. 제4(a)도, 제4(b)도, 제5도, 제6도를 참조하여 홀로그램형가변조리개에 대해 상세하게 서명한다.
제4(a)는 홀로그램형가변조리개(35)로 사용되는 2분할홀로그램형가변조리개의 구조를 나타낸 것이다. 이 홀로그램형가변조리개에서, 제1영역은 개구수(NA) 0.36이하의 영역이며 제2영역의 개구수(NA) 0.36이상의 영역이다. 제2영역은 약 2.54㎛ 깊이의 회절격자를 구비하여 이 회절격자를 구비하는 각 슬릿은 2분할홀로그램형가변조리개의 광학적 중심을 중심으로 하는 동심원 모양으로 배열되어 있다. 회절격자의 깊이 2.54㎛는 635nm파장의 입사광을 회절시키지 않고 전투과시키며 굴절율이 1.5인 회절격자의 깊이를 나타낸 식인 수학식(1)을 만족하는 값 중의 하나이다.
[수학식 1]
Figure kpo00002
여기서, 기호 d는 회절격자의 깊이, λ는 입사광의 파장, n은 회절격자의 굴절율, m은 임의의 정수이다. 2분할홀로그램형가변조리개는 회절격자가 제1광분할기( 33)를 바라보도록 제3도의 광기록/픽업헤드에 설치된다.
제4(b)도는 홀로그램형가변조리개(35)로 사용되는 다분할홀로그램형가변조리개를 나타낸 것이다. 다분할홀로그램형가변조리개의 제1영역은 회절격자를 구비하지 않으며 제1영역을 제외한 제2영역, 제3영역 및 제4영역은 회절격자를 구비한다. 이 제1영역을 제외한 영역들의 회절격자들은 서로 다른 깊이로 식각된 회절격자들이며, 각 회절격자의 깊이 d1, d2 및 d3은 각각 1.27㎛, 2.54㎛, 및3.81㎛이다. 다분할홀로그램형가변조리개는 회절격자가 제1광분할기(33)을 바라보도록 제3도의 광기록/픽업헤드에 설치된다. 제6도를 참조하여 다분할홀로그램형가변조리개에 대해 상세하게 설명한다.
제5도는 박막형가변조리개(6) 및 2분할홀로그램형가변조리개, 둘 다에 의한 780nm파장의 입사광에 대한 투과특성을 나타낸 것이다. 가로축은 가변조리개의 광학적 중심으로부터의 지름방향거리를 나타낸다. 세로축은 780nm파장의 입사광에 대한 투과율을 나타낸다. 굵은 실선은 2분할홀로그램형가변조리개의 투과특성을 나타낸 곡선이다. 이 곡선은 2분할 홀로그램형가변조리개가 개구수 0.36이하의 영역으로 입사하는 780nm파장의 입사광을 거의 전투과시키며 개구수 0.36이하의 영역으로 입사하는 780nm파장의 입사광을 약 25% 정도 투과시키는 투과특성을 가짐을 나타낸다. 가는 실선은 기존의 광기록/픽업헤드에 사용되는 박막형가변조리개(6)의투과특성을 나타낸 곡선이다. 이 곡선은 박막형가변조리개(6)가 개구수 0.45이하의 영역으로 입사하는 780nm파장의 광을 거의 전투과시키며 개구수 0.45이상의 영역으로 입사하는 780nm파장의 광을 약 0.01% 투과시키는 투과특성을 가짐을 나타낸다.
제6도는 회절격자깊이의 변화에 따른 0차회절효율을 나타낸 것이다. 그래프의 가로축은 회절격자의 깊이를 나타내며, 새로축은 입사광에 대한 0차회절효율을 나타낸다. 0차회절효율이란 입사광의 입사할 때의 진행방향을 그대로 유지하면서 투과한 광의 광량을 입사광의 광량에 대한 비율로 나타낸 것이다. 0차회절효율 1은 입사하는 광 전부를 회절시키지 않고 입사할 때의 진행방향 그대로 전투과시킴을 의미하며, 0차회절효율 0은 입사광 전부를 회절시킴을 의미한다. 635nm파장의 입사광에 대한 0차회절효율곡선은 회절격자의 깊이가 1.27㎛, 2.54㎛, 3.81㎛ 및 5.08㎛일때, 0차회절효율이 모두 1임을 나타내며, 그래프의 780nm파장의 입사광에 대한 0차회절효율곡선은 회절격자의 깊이가 1.27㎛, 2.54㎛, 및 3.81㎛일 때, 0차회절효율이 각각 약 0.71, 약 0.24, 약 0.01임을 나타낸다.
그러므로 제4(a)도의 2분할홀로그램형가변조리개가 제3도의 광기록/픽업헤드의 홀로그램형가변조리개(35)로 사용될 경우, 홀로그램형가변조리개(35)는 제1시준렌즈(34)로부터 개구수 0.36이하의 영역으로 입사하는 제2광을 전투과시키며, 개구수 0.36이상의 영역으로 입사하는 제2광의 약 25%를 투과시켜 대물렌즈(7)로 전달한다. 한편, 제4(b)도의 다분할홀로그램형가변조리개가 제3도의 광기록/픽업헤드의 홀로그램형가변조리개(35)로 적용될 경우, 홀로그램형가변조리개(35)는 제1시준렌즈(34)로부터 개구수 0.36이하의 영역으로 입사하는 제2광을 전투과시키며, 개구수 0.36이상의 영역들로 입사하는 제2광을 홀로그램형가변조리개(35)의 광학적 중심으로부터 멀어질수록 적게 투과시켜 대물렌즈(7)로 전달한다. 대물렌즈(7)는 홀로그램형가변조리 개(35)로부터 입사하는 제2광을 CD-R(9)의 정보기록면에 집속한다.
대물렌즈(7)에 의해 CD-R(9)의 정보기록면에 집속 및 반사된 제2광은 대물렌즈(7), 홀로그램형가변조리개(35), 제1시준렌즈(34)를 통과한 후, 제1광분할기(33)으로 입사한다. 제1광분할기(33)는 제1시준렌즈(34)로부터 입사하는 제2광을 제2홀로그램형광분할기(36)로 전투과한다. 제2홀로그램형광분할기(36)는 제1광분할기(33 )로부터 입사하는 제2광을 회절시키며, 제2광검출기(370)는 제2홀로그램형광분할 기(36)에 의해 회절된 제2광으로부터 정보를 검출한다.
제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 CD-R 및 DVD에 호환하는 광기록/픽업헤드의 구성을 나타낸다. 제7도의 광기록/픽업헤드는 제3도의 광기록/픽업헤드에서 홀로그램형가변조리개(35)의 위치만을 바꾸어 설치한 것으로, 홀로그램형가변조리 개(35)는 제1시준렌즈(34)로부터 제1광분할기(33)로 진행하는 광경로상에 설치된다. 다른 광학소자들의 구성 및 기능은 동일한 참조번호를 갖는 제3도의 광학소자의 구성 및 기능과 동일하다. 따라서, 제3도의 광기록/픽업헤드와 동일하게 DVD(8) 및 CD-R(9)에 정보를 기록 및 검출하는 동작을 수행한다. 그 결과, 제3도 및 제7도의 광기록/픽업헤드는 제1광에 대하여 DVD(8)의 정보기록면에 정보를 기록 및 재생하기에 적합한 스폿사이즈 약 0.9㎛인 광스폿을 DVD(8)의 정보기록면에 형성시키며, 제2광에 대하여 CD-R(9)의 정보기록면에 정보를 기록 및 재생하기에 적합한 스폿사이즈 약 1.4㎛인 광스폿을 CD-R(9)의 정보기록면에 형성시킨다.
제8(a)도는 CD-R(9)의 정보기록면에 집속된 제2광의 세기분포를 광스폿의 지름방향거리에 대해 나타낸 것이다. 그래프의 가로축은 정보기록면에 집속된 광스폿 중심으로부터의 지름방향거리를 나타내며 거리값 0은 광스폿의 중심을 의미한다. 가로축의 절대값이 같으면서 극성이 다른 값들은 광스폿의 중심을 기준으로 서로 반대방향이면서 같은 거리만큼 떨어져 있는 위치들을 의미한다. 그래프의 세로축은 집속된 제2광의 세기를 정규화된 값(Normalized value)으로 나타낸 것이며 최대값 1은 광스폿 중심에서의 광의 세기이다. 그래프의 가는 실선은 제1도의 광기록/픽업헤드에 의해 집속된 제2광의 세기를 나타낸 곡선이다. 이 곡선은 제1도의 광기록/픽업헤드에 의해 집속된 광스폿이 광스폿의 지름방향거리 약 -0.7㎛부터 약 0.7㎛까지의 범위에 대해 거의 1에 가까운 세기의 메인로브를 가지며, 지름방향거리 약 ±1.2㎛ 및 약 ±2.0㎛ 근처에서 세기가 각각 약 0.025 약 0.005인 사이드로브들을 갖는 광스폿임을 나타낸다. 그래프의 굵은 실선은 제3도 및 제7도의 광기록/픽업헤드에 의해 집속된 제2광의 세기를 나타낸 곡선이다. 이 곡선은 제3도 및 제7도의 광기록/픽업헤드에 의해 CD-R(9)의 정보기록면에 집속된 광스폿이 광스폿의 지름방향거리 약 -0.7㎛부터 약 0.7㎛까지의 범위에 대해 세기가 거의 1인 메인로브만을 갖는 광스폿임을 나타내며, 이 광스폿의 CD-R(9)의 정보기록면 상에서의 형상은 사이드로브를 갖지 않으며 광스폿의 중심에 대해 대칭인 모양임을 나타낸다.
제8(b)도는 CD-R(9)의 정보기록면에 집속된 제2광의 MTF(Modulation Transfer Function) 값을 나타낸 것이다. 그래프의 가로축은 피트의 길이를 나타내며, 그래프의 세로축은 MTF 값을 나타낸다. 그래프의 가는 실선은 기존의 광기록/픽업헤드에 의해 집속된 제2광의 MTF값을 나타낸 것으로, 집속된 제2광의 3T 내지 11T 길이의 피트에 대해 모든 0.4 이상의 MTF값을 갖는 광으로 변조되었음을 보여준다. 그래프의 굵은 실선은 제3도 및 제7도의 광기록픽업헤드에 의해 집속된 제2광의 MTF값을 나타낸 것으로, 집속된 제2광이 3T 내지 11T 길이의 피트에 대해 0.45 이상의 MTF값을 갖는 광으로 변조됨을 나타낸다. 3T 내지 11T 길이의 모든 피트들에 대해, 제3도 및 제7도의 광기록/픽업헤드에 의해 집속되는 제2광의 MTF값은 제1도의 광기록/픽업헤드에 의해 집속되는 제2광의 MTF값보다 높다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르는 광기록/픽업헤드는 DVD 및 CD-R(8 및 9) 각각의 정보기록면에 높은 MTF값을 갖는 광스폿을 형성시키므로 높은 정보분해능(information resolution)을 제공한다. 또한 DVD 및 CD-R(8 및 9)의 정보기록면에 메인로브 만을 갖는 광스폿을 형성하므로 사이드로브로 인해 발생하는 크로스토크를 방지할 수 있으며, 마이크로미터 오더 두께의 다층박막으로 구성되는 박막형가변조리개보다 제작하기가 용이한 홀로그램형가변조리개를 사용하므로 광학계의 구성이 용이하며 생산단가가 적게 든다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따르는 광기록/픽업헤드는 홀로그램형가변조리개(35)를 제1시준렌즈(34) 쪽에 위치시키므로 대물렌즈(7)를 구동하는 엑츄에이터의 부담을 줄이는 효과를 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광픽업은 DVD와 CD-R에 신호를 기록 및 재생할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 CD에 대한 재생동작도 가능케 한다. 또한, 이 광픽업은 그 구성에 있어서 홀로그램을 사용하므로 소형화 및 저가격화가 가능하여 대량의 양산에 적합하다. 더불어 이 광픽업은 재생되는 신호의 크로스토크를 최소화할 수 있고, 입사되는 광의 변위에 대하여 안정된 서보신호의 확보가 가능하다.

Claims (12)

  1. 광기록/픽업헤드로부터 정보기록면들까지의 거리들이 다르며, 서로 다른 파장의 광에 의해 정보의 기록 및 재생이 이루어지는 적어도 2가지의 광디스크들을 위한 광기록/픽업헤드는, 제1광원; 제1광검출기; 제2광원; 제2광검출기; 제1광 및 제2광을 집속하여 다른 광디스크들 각각의 정보기록면에 광스폿을 형성하는 대물렌즈; 및 상기 제1광원으로부터 입사하는 제1광을 상기 대물렌즈로 전달하며 상기 대물렌즈로부터 되돌아오는 제1광을 상기 제1광검출기로 전달하고, 상기 제2광원으로부터 입사하는 제2광을 상기 대물렌즈로 전달하며 상기 대물렌즈으로부터 되돌아오는 제2광을 상기 제2광검출기로 전달하는 광경로변경수단; 및 상기 광경로변경수단 및 상기 대물렌즈 사이의 광경로 상에 위치하며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제1광의 일부를 대물렌즈로 전투과시키고 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제2광의 일부를 대물렌즈 쪽으로 투과시키는 가변조리개를 포함하며, 상기 대물렌즈는 상기 다른 광디스크들 각각의 정보기록면에 메인로브만을 갖는 광스폿이 형성되도록 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제1광 및 제2광을 해당 광디스크의 정보기록면에 집속하는 광기록/픽업헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광경로변경수단은 상기 제1광으로부터 입사하는 제1광을 전투과시키며 상기 제2광원으로부터 입사하는 제2광을 전반사하는 광분할기; 및 상기 광분할기로부터 입사하는 제1광 및 제2광을 평행광으로 시준시켜 상기 가변조리개로 전달하는 시준렌즈를 포함하는 광기록/픽업헤드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가변조리개는 상기 시준렌즈로부터 입사하는 제1광 및 제2광을 전투과시키는 제1영역; 및 상기 가변조리개의 광학적 중심을 기준으로 상기 제1영역의 바깥쪽에 위치하며, 상기 시준렌즈로부터 입사하는 제1광을 상기 대물렌즈로 전투과시키며, 상기 시준렌즈로부터 입사하는 제2광의 일부를 상기 대물렌즈로 투과시키고 상기 시준렌즈로부터 입사하는 제2광의 나머지 일부를 회절시키는 제2영역을 포함하는 광기록/픽업헤드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가변조리개는 제2영역에서 상기 시준렌즈로부터 입사하는 제2광을 상기 가변조리개의 중심으로부터 멀어질수록 적게 투과시키는 광기록/픽업헤드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가변조리개는 제2영역이 상기 광분할기를 바라보도록 설치된 회절격자들을 구비하며, 상기 회절격자는 상기 가변조리개의 광학적중심으로부터 멀어질수록 깊게 식각된 광기록/픽업헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가변조리개 및 상기 대물렌즈 사이에 위치하며, 상기 가변조리개로부터 입사하는 제1광 및 제2광을 평행광으로 시준하는 시준렌즈를 더 포함하는 광기록/픽업헤드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가변조리개는 상기 광경로변경수단으로부터 상기 시준렌즈로 향하는 광경로 상에 위치하며, 상기 광경로수단으로부터 입사하는 제1광 및 제2광을 상기 시준렌즈로 전투과시키는 제1영역; 및 상기 가변조리개의 광학적 중심을 기준으로 상기 제1영역의 바깥쪽에 위치하며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제1광을 전투과시키며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제2광의 일부를 상기 시준렌즈로 투과시키고 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제2광의 나머지 일부를 회절시키는 제2영역을 포함하는 광기록/픽업헤드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1광원과 상기 제1광검출기, 상기 제2광원과 상기 제2광검출기는 각각 하나의 유닛으로 일체화 된 것이며, 상기 제1광원으로부터 출사된 제1광을 상기 광경로변경수단으로 전달하고 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제1광을 회절하는 제1홀로그램형광분할기; 및 상기 제2광원으로부터 출사된 제2광을 상기 광경로변경수단으로 전달하고 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제2광을 회절하는 제2홀로그램형광분할기를 더 포함하며, 상기 제1광검출기는 상기 제1홀로그램형광분할기에 의해 회절된 제1광으로부터 정보를 검출하며, 상기 제2광검출기는 상기 제2홀로그램형광분할기에 의해 회절된 제2광으로부터 정보를 검출하는 광기록/픽업헤드.
  9. 제2항에 있어서, 상기 광분할기는 상기 제1광 및 상기 제2광을 파장에 따라 전투과 및 전반사하는 광기록/픽업헤드.
  10. 제7항에 있어서, 상기 가변조리개의 제2영역에서 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제2광을 상기 가변조리개의 중심으로부터 멀어질수록 적게 투과시키는 광기록/픽업헤드.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가변조리개의 제2영역에서 상기 광경로변경수단을 바라보도록 설치된 회절격자들을 구비하며, 상기 회절격자는 상기 가변조리개의 광학적중심으로 멀어질수록 깊게 식각된 광기록/픽업헤드.
  12. 제1항에 있어서, 상기 광디스크들은 CD-R 및 DVD인 광기록/픽업헤드.
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