KR100265733B1 - 광픽업장치 - Google Patents

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KR100265733B1
KR100265733B1 KR1019970061601A KR19970061601A KR100265733B1 KR 100265733 B1 KR100265733 B1 KR 100265733B1 KR 1019970061601 A KR1019970061601 A KR 1019970061601A KR 19970061601 A KR19970061601 A KR 19970061601A KR 100265733 B1 KR100265733 B1 KR 100265733B1
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Abstract

광을 생성 출사하는 광원과, 광원과 디스크 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과, 광경로변환수단과 디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와, 광경로변환수단 일측에 배치되어 입사광을 회절시키도록 서로 나란한 적어도 5개의 회절영역을 가지는 홀로그램소자와, 홀로그램소자를 경유한 0차 회절광을 수광하는 중심 수광영역과 중심 수광영역의 주변에 배치되어 서로 대칭되는 2개의 회절영역에 의해 서로 교차되는 방향으로 분기된 회절광을 수광하도록 중심 수광영역 주변에 배치된 4개의 주변 수광영역을 구비하는 광검출기와, 광검출기의 검출신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치가 개시되어 있다.
이 광픽업장치는 대물렌즈의 이동에 따른 트랙 오차신호의 오프셋을 보정할 수 있으므로, 디스크의 올바른 트랙 위치를 추종할 수 있다.

Description

광픽업장치{Optical pickup}
본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 상세하게는 대물렌즈의 이동에 따라 발생되는 트랙 오차신호의 오프셋을 줄일 수 있도록 된 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업장치는 영상이나 음향 또는 데이터 등의 정보를 기록매체에 고밀도로 기록하고 재생하는 장치이다. 기록매체에는 디스크, 카드 및 테이프 등이 있으며, 디스크가 기록매체의 주류를 이룬다. 디스크는 광이 입사되는 방향에서 입사된 광이 투과하는 일정한 두께의 플라스틱 또는 유리 등으로 된 기판과 이 기판의 후면에 위치되어 정보가 기록되는 기록층을 포함한다.
이러한 디스크는 규격화된 크기를 가지며, 이에 기록 가능한 정보의 량이 제한된다. 따라서, 규격화된 크기의 디스크에 보다 많은 정보를 기록하기 위해 기록층에 대한 정보 기록밀도를 높이려는 노력이 계속되고 있다.
최근에 개발되어 상용화되고 있는 디지털 다기능 디스크(digital versatile disk:DVD)는 정보가 고밀도록 기록된 고용량 디스크의 일례로서, 이러한 디지털 다기능 디스크의 정보를 기록하고 재생하는 DVDP에 채용되는 광픽업장치는 기록밀도를 높이기 위해 대물렌즈의 개구수를 크게하고 650nm의 단파장 광원을 사용한다. 또한, CD도 기록하고 재생할 수 있도록 개발되었다.
한편, 현재 기록용으로 사용되는 디스크는 랜드와 그루브의 구조를 가지며, 기록밀도를 높이기 위해 랜드와 그루브에 각각 정보가 기록된다.
이러한 디스크의 정보의 기록 및/또는 재생시에 광픽업장치는 랜드와 그루브 사이의 깊이 차이로 인해 회절되는 푸시풀 신호를 이용하여 트랙킹을 수행한다.
도 1은 종래 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 종래의 광픽업장치는 광을 생성 출사하는 광원(1)과, 입사광을 투과 및/또는 반사시키는 빔스프리터(13)와, 입사되는 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(18)와, 디스크(19)의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 수렴하는 대물렌즈(12)와, 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기(16)로 이루어진다.
상기 빔스프리터(13)는 광원(1)쪽에서 입사되는 광은 반사시켜 디스크(19)를 향하도록 하고, 상기 디스크(19)에서 반사되어 입사되는 광은 투과시켜 상기 광검출기(16)를 향하도록 한다.
상기 대물렌즈(12)는 상기 광원(1)과 디스크(19) 사이에 배치되어, 광원(1)쪽에서 입사되는 광을 집속시켜 디스크(19)의 기록면에 광스폿이 맺히도록 한다. 이때, 정보신호의 기록/재생시에 상기 대물렌즈(12)에 의해 형성된 광스폿이 디스크(19)의 올바른 트랙 위치를 추종할 수 있도록 상기 대물렌즈(12)는 액츄에이터(미도시)에 의해 구동된다.
상기 광검출기(16)는 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 독립적으로 광전변환시키는 2개의 수광영역(A)(B)을 구비한다.
이와 같은 광픽업장치에서 상기 대물렌즈(12)에 의해 디스크(19)에 맺혀진 광스폿은 디스크(19)에서 반사된다. 이때, 상기 반사광은 디스크(19)의 각 트랙 중심으로부터 벗어난 위치 x`에 따라 0차 회절광과 +-1`차 회절광이 간섭되고, 대물렌즈(12) 및 빔스프리터(13)를 경유하여, 상기 광검출기(16)에서 검출된다.
이때, 디스크(19)의 트랙주기를 t_p``라하면,
Figure pat00001
에 비례하는 트랙킹 신호를 얻을 수 있다.
그러므로 상기 수광영역 A와 수광영역 B의 검출신호를 차동증폭기(15)로 차동하면, 푸시풀법에 의한 트랙 오차신호를 검출할 수 있다.
한편, 상기와 같은 디스크(19)는 제조시에 소정 크기의 편심을 갖게 된다. 그러므로, 정보신호의 기록 재생시에 상기와 같은 광픽업장치가 올바른 트랙 위치를 추종할 수 있도록 상기 대물렌즈(12)는 소정 범위내에서 이동될 수 있도록 마련된다.
따라서, 상기와 같은 광검출기(16)의 푸시풀법에 의한 트랙킹 신호(11)에 도 3에 도시된 바와 같이, 대물렌즈의 이동량에 따라 그 중심 전위가 증가하는 오프셋(12)이 발생되어 디스크(19)의 올바른 트랙 위치를 추종하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 오프셋이 저감된 트랙 오차신호를 검출할 수 있으도록 된 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,
도 2는 도 1의 트랙 오차신호 검출 원리의 일예를 개략적으로 보인 도면,
도 3은 도 2의 차동증폭기에서 출력되는 대물렌즈의 이동에 따른 푸시풀법에 의한 트랙 오차신호를 개략적으로 보인 그래프,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,
도 5는 도 4의 홀로그램소자를 개략적으로 보인 평면도,
도 6은 도 4의 광검출기를 개략적으로 보인 평면도,
도 7은 도 4의 트랙 오차신호 검출부에서의 오프셋이 제거된 트랙 오차신호의 검출과정을 설명하기 위한 그래프,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,
도 9는 도 8의 홀로그램소자에 입사되는 광의 형상을 개략적으로 보인 도면,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,
도 11은 도 10의 광검출기를 개략적으로 보인 평면도,
도 12는 도 10의 트랙 오차신호 검출부의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면,
도 13은 도 10의 트랙 오차신호 검출부의 다른 실시예를 개략적으로 보인 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
20...광원 30...광경로변환수단
40,140...대물렌즈 50,100...디스크
60...홀로그램소자 69...집속렌즈
70,170...광검출기 71...중심 수광영역
73,75...주변 수광영역 80,180...트랙 오차신호 검출부
141...광제어패턴 181,191...제1회로부
187,197...제2회로부 189,199...제3회로부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업장치는 광을 생성 출사하는 광원과; 상기 광원과 디스크 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과; 상기 광경로변환수단과 디스크 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와; 상기 광경로변환수단 일측에 배치되어, 입사광을 회절시키도록 서로 나란한 적어도 5개의 회절영역을 가지는 홀로그램소자와; 상기 홀로그램소자를 경유한 0차 회절광을 수광하는 중심 수광영역과, 상기 중심 수광영역의 주변에 배치되어 서로 대칭되는 상기 2개의 회절영역에 의해 서로 교차되는 방향으로 분기된 회절광을 수광하도록 상기 중심 수광영역 주변에 배치된 4개의 주변 수광영역을 구비하는 광검출기와; 상기 광검출기의 검출신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업장치는 광을 생성 출사하는 광원과; 상기 광원과 디스크 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과; 상기 광경로변환수단과 디스크 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와; 상기 광경로변환수단 일측에 배치되어, 각각 독립적으로 광전 변환하는 나란하게 분할 배치된 적어도 4개의 수광영역을 가지는 광검출기와; 상기 광검출기에서 출력된 신호로부터 푸시풀법에 의해 검출된 오프셋이 포함된 트랙 오차신호와, 서로 대칭되는 두 개의 수광영역에서 출력된 신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부;를 포함하며, 상기 트랙 오차신호 검출부는, 상기 광검출기에서 출력된 신호로부터 푸시풀법에 의해 오프셋이 포함된 트랙 오차신호를 검출하는 제1회로부와, 서로 대칭되는 두 개의 수광영역에서 출력된 신호를 차동하는 제2회로부와, 상기 제1 및 제2회로부로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 제3회로부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 광픽업장치는 광을 생성 출사하는 광원(20)과, 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단(30)과, 디스크(50)의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈(40)와, 입사광을 회절시키는 홀로그램소자(60)와, 입사광을 수광하는 광검출기(70)와, 상기 디스크(50)의 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부(80)를 포함하여 구성된다.
상기 광원(20)은 소정 파장의 레이저광을 생성 출사하는 반도체 레이저이며, 이 광원(20)에서 출사되는 발산광은 콜리메이팅렌즈(25)에 의해 평행광으로 바뀐다.
상기 광경로변환수단(30)은 상기 광원(20)과 디스크(50) 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환한다. 이 광경로변환수단(30)은 상기 광원(20)쪽에서 입사되는 광은 대부분 직진 통과시키고, 상기 디스크(50)쪽에서 입사되는 광은 대부분 반사시키도록 빔스프리터를 구비는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 광경로변환수단(30)으로 입사광을 그 편광 상태에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터(미도시)를 구비하는 것도 가능하다. 이와 같이 편광빔스프리터를 구비하는 경우, 상기 편광빔스프리터와 디스크(50) 사이의 광경로 상에 입사광의 편광을 바꾸어주는 사반파장판(미도시)을 더 구비한다.
상기 대물렌즈(40)는 상기 광경로변환수단(30)과 디스크(50) 사이의 광경로 상에 배치되며, 상기 광경로변환수단(30)을 경유하여 입사되는 광을 집속시켜 디스크(50)의 기록면에 광스폿이 맺히도록 한다.
상기 홀로그램소자(60)는 상기 디스크(50)에서 반사되어, 상기 대물렌즈(40)와 광경로변환수단(30)을 경유한 입사광을 회절시키도록 상기 광경로변환수단(30)의 일측에 배치된다. 이 홀로그램소자(60)는 서로 나란하게 배치된 적어도 5개의 회절영역을 구비하는 것이 바람직하다. 도 5는 상기 홀로그램소자(60)가 상기 디스크(50)의 반경방향에 대해 대칭되도록 서로 나란한 6개의 회절영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)으로 이루어진 예를 보여준다.
도 5를 참조하면, 상기 홀로그램소자(60)를 이루는 각 회절영역은 입사광을 회절시켜 0차 및 +-`1차 회절광으로 분기시킨다. 이때, 상기 회절영역 중 서로 대칭되는 2개의 회절영역 예컨대, 회절영역(B)와 회절영역(E)은 이 회절영역에 의한 +-`1차 회절광이 서로 교차되는 방향 즉, 대략 직교하는 방향으로 분기될 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회절영역(A)(C)(D)(F)의 각 회절영역에 의한 +-`1차 회절광은 동일한 방향으로 분기될 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다. 이때, 이 회절영역(A)(C)(D)(F)에 의한 +-`1차 회절광은 상기 회절영역(B)와 회절영역(E)에 의한 +-`1차 회절광과 겹치지 않는 방향으로 분기된다.
상기한 바와 같은 홀로그램소자(60)에 의해 분기된 광을 수광하도록 본 발명에 따른 광검출기(70)는 도 6에 도시된 바와 같이, 중심 수광영역(71)과, 주변 수광영역(73)(75)으로 이루어진다.
상기 중심 수광영역(71)은 상기 홀로그램소자(60)의 6개의 회절영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)에 의한 0차 회절광을 수광한다. 이때, 상기 중심 수광영역(71)은 푸시풀법에 의한 트랙 오차신호를 검출할 수 있도록 적어도 2개의 수광영역(71a)(71b)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 2개의 수광영역(71a)(71b) 중 일 수광영역(71a)은 상기 회절영역(A)(B)(C)에 의한 0차 회절광을 수광하며, 상기 다른 수광영역(71b)은 상기 회절영역(D)(E)(F)에 의한 0차 회절광을 수광한다.
상기 주변 수광영역(73)(75)은 상기 중심 수광영역(71)의 주변에 예컨대, 사방으로 배치된 4개의 수광영역으로 이루어진다. 이 주변 수광영역(73)(75) 중 상기 중심 수광영역(71)에 대해 서로 대칭되게 배치된 2개의 수광영역(75)은 상기 회절영역(B)에 의한 +-`1차 회절광을 수광한다. 그리고, 상기 중심 수광영역(71)에 대해 서로 대칭되게 배치된 나머지 2개의 수광영역(73)은 상기 회절영역(E)에 의한 +-`1차 회절광을 수광한다.
여기서, 상기 회절영역(A)(C)(D)(F)에 의한 +-`1차 회절광은 도 6에 도시된 바와 같이 주변 수광영역(71)(73) 즉, 광검출기(70)에 수광되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 광검출기(70)는 상기 광경로변환수단(30)과 광검출기(70) 사이 특히, 상기 홀로그램소자(60)와 광검출기(70) 사이의 광경로 상에 입사광을 집속광으로 바꾸어주는 집속렌즈(69)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 트랙 오차신호 검출부(80)는 상기 중심 수광영역(71)과 주변 수광영역(73)(75)에서 검출된 신호로부터 대물렌즈(40)의 이동에 따른 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출한다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하면서 상기 트랙 오차신호 검출부(80)에서 상기 광검출기(70)에서 검출된 신호로부터 오프셋이 저감된 트랙 오차신호를 검출하는 원리를 설명한다. 여기서, 상기 홀로그램소자(60)의 회절영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)과 광검출기(70)에서의 검출신호는 편의상 동일 기호로 표현한다.
먼저, 중심 수광영역(71)의 2개의 수광영역(71a)(71b)에는 각각 상기 회절영역(A)(B)(C)와 회절영역(D)(E)(F)에 의한 0차 회절광이 수광된다. 이 2개의 수광영역(71a)(71b)의 검출신호를 차동한 푸시풀 신호(PP`)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
PP = (A+B+C)-(D+E+F)`
이때, 상기 푸시풀 신호(PP`)는 도 7에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(40)의 이동에 따라 그 중심전위의 절대값이 증가하는 오프셋 신호를 포함한다.
상기 주변 수광영역(73)(75)의 2개의 수광영역(75)에는 상기 회절영역(B)에 의한 +-`1차 회절광이 수광된다. 그리고 나머지 2개의 수광영역(73)에는 상기 회절영역(E)에 의한 +-`1차 회절광이 수광된다.
그러므로, 상기 푸시풀 신호(PP`)에 포함된 오프셋 신호에 대응되는 오프셋 신호(OS`)는 다음과 같이 구해진다. 먼저, 상기 푸시풀 신호(PP`)를 소정 이득(alpha-1`)으로 증폭하고, 상기 회절영역(B)와 회절영역(E)에 의한 +-`1차 회절광의 검출신호를 소정 이득(alpha`)으로 차동 증폭한 다음, 상기 두 증폭 신호를 차동하면 된다. 이때, 상기 오프셋 신호(OS`)는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
이때, 상기 이득(alpha)을 적절히 하면, 상기 오프셋 신호(OS`)는 대물렌즈(40)의 이동에 따른 상기 푸시풀 신호(PP`)의 중심 전위의 변화에 비례하게 된다.
따라서, 상기 푸시풀 신호(PP`)에서 소정 이득(beta`)으로 증폭된 상기 오프셋 신호(OS`)를 차동하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 오프셋이 제거된 트랙 오차신호(TES`)를 얻을 수 있으며, 이 트랙 오차신호(TES`)는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
그러므로, 상기 수학식 2와 수학식 3을 참조하면, 오프셋이 제거된 상기 트랙 오차신호(TES`)는 수학식 4와 같이, 상기 푸시풀 신호(PP`)를 소정 이득(G_1`)으로 증폭한 신호와, 상기 회절영역(B)에 의한 +-`1차 회절광의 검출신호와 회절영역(E)에 의한 +-`1차 회절광의 검출신호를 소정 이득(G_2`)으로 차동 증폭한 신호의 합신호가 된다.
Figure pat00004
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면이다. 본 실시예는 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예와 동일하며, 도 4의 대물렌즈(40)가 환형의 광제어패턴(141)을 구비한 대물렌즈(140)로 변환된 점에 그 특징이 있다.
상기 광제어패턴(141)은 상기 대물렌즈(140)의 적어도 일면 소정 위치에 형성되며, 이 대물렌즈(140)에 입사되는 광을 제어하여 상기 광원(20)에서 조사된 광이 두 초점에 맺히도록 한다. 도 8은 상기 광제어패턴(141)이 환형의 홈인 예를 도시한 것이다. 여기서, 상기 광제어패턴(141)은 본 출원인에 의해 제안된 대한민국 특허출원번호 제95-14928호, 제96-3605호, 제96-13918호에 설명된 바와 같으므로 그 자세한 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이 대물렌즈(140)에 광제어패턴(141)이 마련되는 경우, 상기 광제어패턴(141)의 내측을 통과하는 광은 두께가 두꺼운 디스크(100a) 즉, CD의 기록면에 광스폿을 맺는다. 그리고 상기 광제어패턴(141)의 외측을 통과하는 광은 두께가 얇은 디스크(100b) 즉, DVD의 기록면에 광스폿을 맺는다.
그러므로, 상기한 바와 같이 광제어패턴(141)이 마련되는 경우, 본 발명에 따른 광픽업장치는 두께가 서로 다른 디스크(100)를 호환 채용하여, 디스크(100)의 정보신호를 기록 및/또는 재생할 수 있다.
이때, 도 5를 참조하여 설명한 홀로그램소자(60)에는 도 9에 도시된 바와 같이, 광이 입사되게 된다. 이 경우, 상기 홀로그램소자(60)의 회절영역(B)(E)은 상기 광제어패턴(141) 내외의 광이 입사되도록 구획되는 것이 바람직하다. 여기서, 참조번호 143은 상기 대물렌즈(140)에 입사되는 광의 외곽을 나타내며, 참조번호 145는 광제어패턴 영역을 나타낸다.
여기서, 두께가 두꺼운 디스크(100a)의 채용시에 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출할 수 있도록, 상기 광제어패턴 영역(145)은 상기 회절영역(B)(E)에 포함되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 있어서, 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 과정 및 방법은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예와 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면이다.
도면을 참조하면, 광픽업장치는 광을 생성 출사하는 광원(20)과, 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단(30)과, 디스크(50)의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈(40)와, 입사광을 수광하는 광검출기(170)와, 상기 디스크(50)의 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부(180)를 포함하여 구성된다. 여기서, 도 4와 동일 참조부호는 구조 및 기능이 동일하므로, 그 자세한 설명을 생략한다.
상기 광검출기(170)는 각각 독립적으로 광전 변환하는 나란하게 분할 배치된 적어도 5개의 수광영역을 가지며, 상기 광경로변환수단(30) 일측에 배치된다. 도 11은 상기 광검출기(170)가 상기 디스크(50)의 반경방향에 대해 대칭되도록 나란하게 분할 배치된 6개의 수광영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)으로 이루어진 예를 도시한 것이다.
상기 트랙 오차신호 검출부(180)는 상기한 바와 같은 광검출기(170)에서 출력된 신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출한다. 이를 위하여, 상기 트랙 오차신호 검출부(180)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3회로부(181)(187)(189)를 구비한다.
상기 제1회로부(181)는 상기 수광영역(A)(B)(C)의 출력신호를 합산하고 상기 수광영역(D)(E)(F)의 출력신호를 합산한 다음, 이 두 합신호를 차동한다. 그러므로 상기 제1회로부(181)의 출력신호는 푸시풀법에 의해 오프셋이 포함된 트랙 오차신호 즉, 푸시풀 신호(PP`)가 출력된다. 여기서, 상기 푸시풀 신호(PP`)는 수학식 1 및 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예의 푸시풀 신호(PP`)와 실질상 동일하다.
상기 제2회로부(187)는 서로 대칭되는 두 개의 수광영역 즉, 수광영역(B)와 수광영역(E)에서 출력된 신호를 소정 이득(alpha`)으로 차동 증폭한다.
상기 제3회로부(189)는 상기 제1회로부(181)에서 출력되는 상기 푸시풀 신호(PP`)를 소정 이득(alpha-1`)으로 증폭한 신호와 제2회로부(187)에서 출력된 신호를 차동하여 오프셋 신호(OS`)를 출력하는 제1차동부(189a)와, 상기 제1회로부(181)에서 출력되는 푸시풀 신호(PP`)와 상기 제1차동부(189a)에서 출력되는 오프셋 신호(OS`)를 소정 이득(beta`)으로 증폭한 신호를 차동하여 오프셋이 제거된 트랙 오차신호(TES`)를 출력하는 제2차동부(189b)를 구비한다. 여기서, 상기 오프셋 신호(OS`)는 수학식 2 및 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예의 오프셋 신호(OS`)와 실질상 동일하다. 또한, 상기 트랙 오차신호(TES`)는 수학식 3 및 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예의 트랙 오차신호(TES`)와 실질상 동일하다.
이때, 상기 트랙 오차신호(TES`)는 본 발명의 제1실시예의 수학식 4와 실질상 동일하게 나타낼 수 있다. 즉, 상기 트랙 오차신호(TES`)는 상기 푸시풀 신호(PP`)를 소정 이득(G_1`)으로 증폭한 신호와, 상기 수광영역(B)과 수광영역(E)의 검출신호를 소정 이득(G_2`)으로 차동 증폭한 신호의 합신호가 된다.
그러므로, 상기 트랙 오차신호 검출부(180)의 제1, 제2 및 제3회로부(181)(187)(189)는 도 13에 도시된 바와 같은 제1, 제2 및 제3회로부(191)(197)(199)로 변형될 수 있다.
즉, 상기 제1회로부(191)는 상기 수광영역(A)(B)(C)와 수광영역(D)(E)(F)의 출력신호를 각각 합산한 다음, 이 두 합신호를 소정 이득(G_1`)으로 차동 증폭한다. 그러므로 상기 제1회로부(191)의 출력신호는 소정 이득(G_1`)으로 증폭된 오프셋이 포함된 푸시풀 신호(PP`)가 출력된다.
상기 제2회로부(197)는 서로 대칭되는 수광영역 즉, 수광영역(B)와 수광영역(E)의 출력신호를 소정 이득(G_2`)으로 차동 증폭한다. 그리고, 상기 제3회로부(199)는 상기 제1 및 제2회로부(191)(197)의 출력신호를 합산한다. 그러므로, 상기 제3회로부(199)에서는 오프셋이 제거된 트랙 오차신호(TES`)가 출력되며, 이 트랙 오차신호(TES`)는 수학식 4를 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예의 트랙 오차신호(TES`)와 실질상 동일하다.
한편, 두께가 서로 다른 디스크(도 8의 100)를 호환 채용하여 디스크의 정보신호를 기록 및/또는 재생할 수 있도록 본 실시예의 상기 대물렌즈(40)는 도 8을 참조하여 설명한 환형의 광제어패턴(141)을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 도 9를 참조하여 설명한 광제어패턴 영역(145)은 상기 수광영역(B)(E)에 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 수광영역(B)(E)는 상기 광제어패턴(141) 내외의 광이 수광될 수 있도록 구획되는 것이 바람직하다.
여기서, 도 11의 참조번호 143은 상기한 바와 같은 광제어패턴(141)을 구비한 대물렌즈(40)에 입사되는 광의 외곽을 나타내며, 참조번호 145는 광제어패턴 영역을 나타낸다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업장치는 대물렌즈의 이동에 따른 트랙 오차신호의 오프셋을 보정할 수 있으므로, 디스크의 올바른 트랙 위치를 추종할 수 있다.

Claims (16)

  1. 광을 생성 출사하는 광원과;
    상기 광원과 디스크 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과;
    상기 광경로변환수단과 디스크 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와;
    상기 광경로변환수단 일측에 배치되어, 입사광을 회절시키도록 서로 나란한 적어도 5개의 회절영역을 가지는 홀로그램소자와;
    상기 홀로그램소자를 경유한 0차 회절광을 수광하는 중심 수광영역과, 상기 중심 수광영역의 주변에 배치되어 서로 대칭되는 상기 2개의 회절영역에 의해 서로 교차되는 방향으로 분기된 회절광을 수광하도록 상기 중심 수광영역 주변에 배치된 4개의 주변 수광영역을 구비하는 광검출기와;
    상기 광검출기의 검출신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홀로그램소자는 상기 디스크의 반경방향에 대해 서로 대칭되도록 서로 나란한 6개의 회절영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홀로그램소자의 회절영역 중 서로 대칭되는 2개의 회절영역에 의한 1차 회절광은 서로 교차되는 방향으로 분기되는 것을 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대물렌즈는 상기 광원에서 조사된 광이 두 초점에 맺히도록 적어도 일면 소정 위치에 상기 대물렌즈에 입사되는 광을 제어하는 환형의 광제어패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 회절영역(B)(E)는 상기 광제어패턴 내외의 광이 입사될 수 있도록 구획된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중심 수광영역은 정보신호 및 오차신호를 검출할 수 있도록 각각 독립적으로 광전변환시키는 적어도 2개의 수광영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광경로변환수단과 광검출기 사이의 광경로 상에 입사광을 집속시키는 집속렌즈;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  8. 광을 생성 출사하는 광원과;
    상기 광원과 디스크 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과;
    상기 광경로변환수단과 디스크 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와;
    상기 광경로변환수단 일측에 배치되어, 각각 독립적으로 광전 변환하는 나란하게 분할 배치된 적어도 5개의 수광영역을 가지는 광검출기와;
    상기 광검출기에서 출력된 신호로부터 푸시풀법에 의해 검출된 오프셋이 포함된 트랙 오차신호와, 서로 대칭되는 두 개의 수광영역에서 출력된 신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 트랙 오차신호 검출부;를 포함하며,
    상기 트랙 오차신호 검출부는,
    상기 광검출기에서 출력된 신호로부터 푸시풀법에 의해 오프셋이 포함된 트랙 오차신호를 검출하는 제1회로부와,
    서로 대칭되는 두 개의 수광영역에서 출력된 신호를 차동하는 제2회로부와,
    상기 제1 및 제2회로부로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 제3회로부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제3회로부는,
    상기 제1 및 제2회로부에서 출력되는 신호로부터 오프셋 신호를 검출하는 제1차동부와;
    상기 제1회로부와 제1차동부에서 출력되는 신호로부터 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하는 제2차동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광검출기는 상기 디스크의 반경방향에 대해 서로 대칭되도록 나란하게 분할 배치된 6개의 수광영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)의 수광영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 트랙 오차신호 검출부의 제1회로부는 상기 광검출기에서 출력된 신호로부터 푸시풀법에 의해 오프셋이 포함된 트랙 오차신호를 검출하고 소정 이득(G_1`)으로 증폭하며,
    제2회로부는 서로 대칭되는 두 개의 수광영역에서 출력된 신호를 소정 이득(G_2`)으로 차동하고,
    제3회로부는 상기 제1 및 제2회로부의 출력신호를 합산하여 오프셋이 제거된 트랙 오차신호를 검출하도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광검출기는 상기 디스크의 반경방향에 대해 서로 대칭되도록 나란하게 분할 배치된 6개의 수광영역(A)(B)(C)(D)(E)(F)의 수광영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2회로부는 수광영역 (B)와 수광영역(E)에서 출력된 신호를 소정 이득(G_2`)으로 차동 증폭하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 광경로변환수단과 광검출기 사이의 광경로 상에 입사광을 집속시키는 집속렌즈;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대물렌즈는 상기 광원에서 조사된 광이 두 초점에 맺히도록 상기 대물렌즈에 입사되는 광을 제어하는 환형의 광제어패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 광검출기의 수광영역(B)(E)는 상기 광제어패턴 내외의 광이 수광될 수 있도록 구획된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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