KR100313247B1 - 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법 - Google Patents

비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100313247B1
KR100313247B1 KR1019990057033A KR19990057033A KR100313247B1 KR 100313247 B1 KR100313247 B1 KR 100313247B1 KR 1019990057033 A KR1019990057033 A KR 1019990057033A KR 19990057033 A KR19990057033 A KR 19990057033A KR 100313247 B1 KR100313247 B1 KR 100313247B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
focus error
error signal
signal
astigmatism
light
Prior art date
Application number
KR1019990057033A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010055741A (ko
Inventor
이만형
Original Assignee
구자홍
엘지전자주식회사
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 구자홍, 엘지전자주식회사 filed Critical 구자홍
Priority to KR1019990057033A priority Critical patent/KR100313247B1/ko
Publication of KR20010055741A publication Critical patent/KR20010055741A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100313247B1 publication Critical patent/KR100313247B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition 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
    • G11B7/0908—Disposition 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
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition 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
    • G11B7/0908—Disposition 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
    • G11B7/0917—Focus-error methods other than those covered by G11B7/0909 - G11B7/0916
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13—Optical detectors therefor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1395—Beam splitters or combiners

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 비점수차를 이용한 포커스 에러(Focus Error) 검출 방법에서의 크로스토크(Crosstalk) 현상을 제거할 수 있는 포커스 에러 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 포커스 에러 검출 장치는 광빔을 발생하여 광디스크에 집광시키기 위한 집광계와, 광디스크에서 반사된 광빔을 탄젤셜 방향으로 분할하고 비점수차가 발생시켜 수광하기 위한 수광계와, 수광계의 출력신호를 이용하여 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 검출하는 신호검출수단과, 디스크의 구동상태에 따라 선택적으로 트래킹 에러 신호를 이용하여 포커스 에러 신호를 보정하는 포커스 에러 보정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 빔분할수단에 의해 트래킹 에러 신호(TE)와 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)가 180도의 위상차를 갖게 하여 기록형 광디스크의 트랙횡단시 단순히 트래킹 에러 신호(TE)와 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)를 가산함으로써 포커싱 에러 신호로 유입되는 노이즈 성분을 제거할 수 있게 된다.

Description

비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법{Apparatus for Detecting Focus Error Using Astigmatism And Method Thereof}
본 발명은 광 기록매체의 기록/재생 장치에 관한 것으로, 특히 비점수차를 이용한 포커스 에러(Focus Error) 검출 방법에서의 크로스토크(Crosstalk) 현상을 제거할 수 있는 포커스 에러 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
광 기록/재생 장치는 광빔을 디스크에 조사하여 반사되는 광빔을 전기적인 신호로 변환하는 광픽업과, 광픽업의 트래킹 및 포커싱 등과 같은 제어동작을 수행하기 위한 서보를 구비하고 있다. 여기서, 트래킹 서보는 광픽업의 대물렌즈에 의한 광 스폿(Spot)이 디스크의 신호트랙 중심을 추종하도록 대물렌즈가 좌우방향으로 이동되게 한다. 포커싱 서보는 광픽업의 대물렌즈에 의한 광 스폿(Spot)이 디스크의 신호트랙에서 초점심도 내에 들도록 대물렌즈가 상하방향으로 이동되게 한다. 이 포커싱 서보를 위하여 광 기록/재생 장치에서는 비점수차법을 이용한 포커스 에러 검출 방법을 주로 채택하고 있다. 이는 비점수차법을 이용한 포커스 에러 검출 방법이 구성 및 조정이 간단하고 검출감도가 높기 때문이다. 그러나, 비점수차법을 이용한 포커스 서보를 산/골 트랙을 가지는 기록용 디스크에 행하는 경우 포커스 에러 신호에 트래킹 에러 신호가 유입되는 크로스토크 현상에 의하여 포커스 서보가 불안정하게 되어 기록/재생 성능이 저하되는 문제점이 있다. 이하, 첨부도면을 참조하여 종래의 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치의 문제점을 살펴보기로 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 비점수차법을 이용한 포커스 에러 검출 장치가 도시되어 있다. 도 1의 포커스 에러 검출 장치는 광빔을 발생하는 광원(2)과, 광빔을 광디스크(10) 상에 집속시키기 위한 대물렌즈(8)와, 광디스크(10)로의 입사광빔을 투과하고 반사광빔을 반사시키기 위한 빔스프리터(Beam Splitter)(6)와, 광디스크(10)로부터의 반사광빔을 검출하기 위한 광검출기(14)와, 광원(2)으로부터의 광빔을 평행하게 진행시키기 위한 시준렌즈(Collimating Lens)(4)와, 빔스프리터(6)로부터의 광빔을 광검출기(14)쪽으로 집속함과 아울러 비점수차를 발생시키는 센서렌즈(Sensor Lens;12)를 구성으로 하는 광픽업 장치를 구비한다. 아울러, 도 1의포커스 에러 검출 장치는 광픽업 장치의 광검출기(14)로부터 출력되는 신호들을 조합하여 포커스 에러 신호(FE)를 검출하는 신호검출부를 구비한다.
도 1에서 광원(2)은 광빔을 발생한다. 시준렌즈(4)는 광원(2)으로부터의 발산형 광빔이 평행하게 빔스프리터(6)쪽으로 진행되게 한다. 빔스프리터(6)는 시준렌즈(4)로부터의 입사광빔을 대물렌즈(8)쪽으로 투과시킴과 아울러 대물렌즈(8)로부터의 반사광빔을 센서렌즈(12)쪽으로 반사시키게 된다. 대물렌즈(8)는 빔스프리터(6)로부터의 광빔이 광디스크(10) 상에 집광되게 한다. 센서렌즈(12)로는 포커스 에러를 검출하기 위해 비점수차가 발생되게끔 실린더리컬 렌즈(Cylinderical Lens)를 사용한다. 광검출기(14)는 4분할되어 제1 내지 제4 광검출편(A, B, C, D)로 구성되고, 제1 내지 제4 광검출편(A, B, C, D) 각각은 입사되는 광량에 비례하는 전기적신호를 발생하게 된다. 광검출기(14)에서 발생되는 전기적신호들을 이용하여 기록/재생과 포커스, 트래킹 등과 같은 서보가 행해지게 한다. 이 경우, 포커스 에러 신호는 비점수차를 발생하는 센서렌즈(12)에 의해 형성되어진 제1 초점과 제2 초점 사이에서 광검출기(14)에 결상된 빔의 형태에 의하여 검출하게 된다. 상세히 하면, 신호검출부는 대각선 방향의 제1 및 제3 광검출편(A, C)로부터 출력되는 신호들의 합신호(A+C)와 제2 및 제4 광검출편(B, D)로부터 출력되는 신호들의 합신호(B+D)를 차동증폭함으로써 포커스 에러 신호(FE) 검출하게 된다. 트래킹에러신호(TE)는 제1 및 제2 광검출셀(A, B)로부터 출력되는 신호들의 합신호(A+B)와 제3 및 제4 광검출셀(C, D)로부터 출력되는 신호들의 합신호(C+D)를 차동증폭하여 검출하게 된다.
그런데, 종래의 비점수차에 의한 포커스 에러 검출 방법을 산/골의 트랙구조를 가지는 기록용 광디스크에 적용하여 트래킹 서보를 하지 않고 포커스 서보만 실시하는 경우, 즉 디스크 서치 등과 같이 광 스폿이 디스크 상에서 트랙을 가로지를 때 도 2에 도시된 바와 같이 상대적으로 큰 트래킹 에러 신호(18)가 발생하게 된다. 통상, 산/골의 트랙을 가지는 광디스크는 정보가 미기록되어 있는 상태에서도 푸시-풀(Push-pull) 방법 등에 의해 트래킹 에러 신호를 검출하여 적절한 트래킹 서보가 가능하게 된다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 산/골의 트랙(20A, 20B)을 가지는 기록용 광디스크(20)의 경우 트래킹 에러 신호(18)가 크게 발생하도록 골(20A)의 깊이를 λ/6로 구성하고 있다. 여기서, 트래킹 에러 신호 검출과 동시에 포커스 제어를 위한 포커스 에러 검출 방법으로 비점수차 방법을 사용하는 경우 이상적으로 광 스폿이 트랙을 가로지르는 방향(즉, 래디얼 방향)으로만 광량차가 발생한다면 포커스 에러 신호는 거의 변화가 없어야 한다. 그러나, 무수차인 경우에도 골과 산(20A, 20B)의 깊이 차에 의하여 비점수차법에 의해 만들어지는 광검출기 상에서의 광량 분포가 트랙을 가로지는 방향 뿐만 아니라 그에 수직한 방향(즉, 탄젠셜 방향)으로도 변화하게 되어 결국 포커스 에러 검출부로 트래킹 에러 신호(TE)가 유도되어 크로스토크 현상이 발생하게 된다. 다시 말하여, 광 스폿이 트랙을 가로지를 때 검출되는 트래킹 에러 신호(TE)가 포커스 에러 신호에 노이즈 신호로 유도되어 도 2에 도시된 바와 같이 비교적 큰 변화를 가지는 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)가 발생하게 된다. 실질적으로 광학계에 잔존하게 되는 수차 및 조정오차를 감안하면 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)는 더욱 커지게 된다. 이러한 서보신호간의 크로스토크 현상은 포커스 서보를 불안정하게 하여 기록/재생계의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.
이러한 비점수차법에 의한 포커스 에러 검출 방법의 문제점에 대응하여, 미국특허 5610883호에는 광 스폿이 트랙을 가로지를 때 비점수차법에 의하여 검출된 포커스 에러 노이즈 신호를 트래킹 에러 신호를 이용하여 보상하는 포커스 에러 검출 방법이 제안되어 있다. 그러나, 광 스폿이 트랙을 가로지를 때 검출되는 트래킹 에러 신호(TE)와 포커스 에러 노이즈 신호(FEN) 간에는 도 2에 도시된 바와 같이 위상차가 발생하게 되므로 단순한 신호 조합에 의하여 포커스 에러 신호를 보상하는 것은 불가능하고 복잡한 회로 구성 및 신호 처리 과정이 요구되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 트랙 횡단시 발생되는 포커스 에러 노이즈 신호를 트래킹 에러 신호를 이용한 단순한 신호처리에 의해 보상할 수 있게 하는 포커스 에러 검출 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치를 나타낸 도면.
도 2는 기록형 광디스크의 트랙횡단시 도 1의 포커스 에러 검출 장치에서 발생하는 포커스 에러 노이즈 신호와 트래킹 에러 신호를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 수광부의 구성을 상세하게 나타낸 도면.
도 5는 기록형 광디스크의 트랙횡단시 도 3의 포커스 에러 검출 장치에서 발생하는 포커스 에러 노이즈 신호와 트래킹 에러 신호를 나타낸 그래프.
도 6은 도 3에 도시된 수광부의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 7은 도 3에 도시된 수광부의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면.
도 8은 종래와 본 발명의 포커스 에러 검출 장치에서 발생하는 포커스 에러 노이즈 신호를 비교하여 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 포커스 에러 검출 방법에서 도 3에 도시된 스위치 제어 방법을 단계적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
2, 22 : 광원 4, 24, 76 : 시준렌즈
6, 26 : 빔스프리터 8, 32 : 대물렌즈
10, 36 : 광디스크 12, 42 : 센서렌즈
14, 44 : 광검출기 20 : 기록형 광디스크
28 : 빔정형수단 30 : 편광변환수단
34 : 액츄에이터 38 : 집광부
40, 74 : 빔분할수단 46 : 수광부
48, 50, 54, 56, 64 : 가산증폭기 52, 58, 60 : 차동증폭기
65 : 신호검출부 66 : 구면렌즈
68 : 실린더리컬 렌즈 78, 80 : 비점 플레이트
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비점수차법을 이용한 포커스 에러 검출 장치는 광빔을 발생하여 광디스크에 집광시키기 위한 집광계와, 광디스크에서 반사된 광빔을 탄젤셜 방향으로 분할하고 비점수차가 발생시켜 수광하기 위한 수광계와, 수광계의 출력신호를 이용하여 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 검출하는 신호검출수단과, 디스크의 구동상태에 따라 선택적으로 트래킹 에러 신호를 이용하여 포커스 에러 신호를 보정하는 포커스 에러 보정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 방법은 광빔을 광디스크에 집광시켜 반사되는 광빔을 특정 방향으로 분할하여 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호가 180도 위상차가 생기게 하는 광전변환 단계와, 광디스크의 구동상태에 따라 선택적으로 상기 트래킹 에러 신호를 이용하여 상기 포커스 에러 신호를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치를 나타낸 것이다. 도 3의 포커스 에러 검출 장치는 광빔을 발생하여 광디스크(36)의 기록면에 집광시키기 위한 집광계(38)와, 광디스크(36)의 기록면에서 반사된 반사광빔을 검출하기 위한 수광계(46)와, 수광계(46)의 출력신호들의 이용하여 포커스 및 트래킹 에러신호를 검출하여 포커스 에러 신호를 보정하기 위한 신호 검출 및 보정부(65)를 구비한다.
도 3에서 집광계(38)는 광원(22)과 광디스크(36) 사이의 광경로 상에 나란하게 배치된 시준렌즈(24), 빔스프리터(28), 빔정형수단(28), 편광변환수단(30), 대물렌즈(32)를 구성으로 한다. 시준렌즈(24)는 광원(22)에서 발생된 발산형의 광빔이 빔스프리터(26)로 평행하게 진행하게 한다. 빔스프리터(26)는 시준렌즈(24)로부터의 입사광빔을 빔정형수단(28)쪽으로 진행하게 함과 아울러 광디스크(36)에서 반사되어 입사되는 반사광빔을 수광계(46)쪽으로 진행하게 한다. 빔정형수단(28)은 빔스프리터(26)로부터의 광빔을 정형하고, 편광변환수단(예를 들면, 위상판)(30)은 정형된 광빔의 편광성분을 변환하게 된다. 액츄에이터(34)의 보빈 상에 설치되어 포커스 제어 및 트래킹 제어가 가능하게 구동되는 대물렌즈(32)는 편광변환수단(30)으로부터의 광빔을 광디스크(36)의 기록면에 집속하게 된다. 광디스크(36)의 기록면에 집속된 광빔은 광디스크(36) 상에 형성된 피트 또는 마크에 의하여 변조, 반사되어 대물렌즈(34), 편광변환수단(30) 및 빔정형수단(28)을 경유하여 빔스프리터(26)로 입사되고, 빔스프리터(26)에 의해 반사되어 수광계(46)로 입사된다.
수광계(46)는 빔분할수단(40) 및 센서렌즈(42)와 광검출기(44)를 구비한다. 빔분할수단(40)은 빔스프리터(26)로부터의 반사광빔을 광디스크(36) 상의 탄젠셜 방향으로 분할하여 상측빔(또는 하측빔)만이 광검출기(44)에 입사되게 한다. 이는 포커스 에러 성분을 검출함에 있어 탄젠셀 방향의 광량차에 의한 영향이 광검출기(44) 상에 나타나지 않게 하기 위함이다. 센서렌즈(42)는 빔분할수단(40)으로부터 입사된 광빔을 비점수차를 발생시켜 광검출기(44) 상에 집속하게 된다. 이 경우, 광검출기(44)는 센서렌즈(42)에 의하여 형성되는 제1 초점과 제2 초점 사이에 위치하게 된다. 빔분할 수단(40)은 비점수차를 발생시키는 센서렌즈(42)의 전단에 위치하거나, 후단에 위치하는 경우 비점수차를 발생시키는 센서렌즈(42)와가깝게 위치하게 한다. 4분할 광검출기(44)는 센서렌즈(42)를 경유하여 수광되어진 광빔을 검출하여 전기적 신호로 변환하게 된다.
신호 검출 및 보정부(65)는 제1 내지 제5 가산증폭기(48, 50, 52, 54, 64)와, 제1 내지 제3 차동증폭기(52, 58, 60)와, 스위치(62)를 구성으로 한다. 제1 가산증폭기(48)는 제1 및 제2 광검출편(A, B)의 출력신호를 가산증폭하여 출력하고, 제2 가산증폭기(50)는 제3 및 제4 광검출편(C, D)의 출력신호를 가산증폭하여 출력한다. 제1 차동증폭기(52)는 제1 및 제2 가산증폭기(48, 50)의 출력신호들을 차동증폭하여 트래킹에러신호(TE)를 발생하게 된다. 제3 가산증폭기(54)는 제1 및 제3 광검출셀(A, C)의 출력신호를 가산증폭하여 출력한다. 제4 가산증폭기(56)는 제2 및 제4 광검출셀(B, D)의 출력신호를 가산증폭하여 출력한다. 제2 차동증폭기(58)는 제1 및 제2 가산증폭기(48, 50)의 출력신호들을 차동증폭하여 트래킹에러신호(TE)를 발생한다. 제3 차동증폭기(60)는 제3 및 제4 가산증폭기(54, 56)의 출력신호들을 차동증폭하여 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)를 발생한다. 스위치(62)는 제2 차동증폭기(58)로부터의 트래킹에러신호(TE)를 디스크의 구동상태에 따라 선택적으로 절환하여 출력하게 된다. 다시 말하여, 스위치(62)는 트래킹에러신호가 포커스에러신호의 노이즈 성분으로 포함되는 경우, 즉 트랙횡단시에만 온되어 트래킹에러신호(TE)를 출력하게 된다. 제5 가산증폭기(64)는 스위치(62)를 경유하여 입력되는 트래킹에러신호(TE)와 제3 차동증폭기(60)로부터의 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)를 가산증폭함으로써 노이즈 성분이 제거된 포커스 에러 신호(FE)를 발생하게 된다.
도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 수광계의 제1 실시 예가 도시되어 있다. 도 4에서 빔분할수단(40)은 탄젠셜방향으로 분할되어 상측부는 입사광빔 중 상측빔을 그대로 투과시키는 반면에 하측부는 회절면(40A)을 구비하여 하측빔이 회절되게 한다. 센서렌즈(42)는 실린더리컬 렌즈(66)와 구면렌즈(68)를 구성으로 한다. 실린더리컬 렌즈(66)는 비점수차를 발생시키는 역할을 함과 아울러 입사광을 탄젠셜/래디얼 방향으로 회전시키게 된다. 구면렌즈(68)은 구면으로 형성되어 광검출기(44)에 원하는 광스폿이 형성되게 입사광을 릴레이(Relay)하는 역할을 하게 된다. 센서렌즈(42)로는 상기 실린더리컬 렌즈(66) 및 구면렌즈(68) 대신 가로, 세로 방향의 곡률이 다른 토릭(Toric) 렌즈를 이용할 수도 있다. 광검출기(44)는 4분할된 제1 광검출셀(44A)과 그의 좌우측에 배치된 제2 및 제3 광검출셀(44B, 44C)을 구성으로 한다. 제1 광검출셀(44A)에는 빔분할수단(40)에 의해 분할된 상측빔이 입사되게 된다. 다시 말하여, 빔분할수단(40)에 의해 탄젠셜 방향으로 분할된 상측빔은 실린더리컬 렌즈(66)에 의해 회전되어 제1 광검출셀(44A)의 제1 및 제4 광검출편(A, D)에만 입사되고 제2 및 제3 광검출편(B, C)에는 입사되지 않게 된다. 이 경우, 도 3에 도시된 신호 검출부(65)를 이용하여 검출된 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)와 트래킹 에러 신호(TE)는 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있게 된다.
FEN = (B+D)-(A+C), TE = (A+B)-(C+D)
여기서, A 내지 D는 제1 광검출셀(44A)을 구성하는 제1 내지 제4광검출편(A, B, C, D) 각각의 출력신호를 나타낸다. 상기 수학식 1에서 전술한 빔분할수단(40)에 의하여 B=0, D=0이 되므로 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)와 트래킹 에러 신호(TE)는 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있게 된다.
FEN = D-A, TE = A-D
상기 수학식 2에서 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)와 트래킹 에러 신호(TE)는 항상 같은 크기를 가지는 반면에 상반된 부호를 가지게 됨을 알 수 있다. 다시 말하여, 신호검출부(65)에서 검출되는 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)와 트래킹 에러 신호(TE)는 도 5에 도시된 바와 같이 항상 180도의 위상차를 가지게 된다. 이에 따라, 산/골 디스크의 트랙횡단시 트래킹에러신호(TE)를 보정신호로 이용하여 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)와 가산함으로써 포커싱 에러신호(FE)로 유입되는 노이즈 성분을 제거할 수 있게 된다. 이 결과, 트랙횡단시 검출되는 포커싱 에러 신호(FE)는 도 5에 도시된 바와 같이 거의 변화가 없게 된다. 이 경우, 트래킹에러신호(TE)가 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)와 크기가 같아지도록 도 3에 도시된 제3 차동증폭기(58)의 이득을 적절하게 조정하게 된다.
한편, 도 4에서 제2 및 제3 광검출셀(44B, 44C) 각각에는 빔분할수단(40)에 의해 분할된 하측빔이 회절되어 입사되게 된다. 이 경우, 고주파신호(RF)는 제1 내지 제3 광검출셀(44A, 44B, 44C)에서 출력되는 신호들의 합신호(A+B+C+D+E+F)로 나타낼 수 있으므로 광분할수단(40)에 의한 광량 손실로 고주파신호(RF)의 크기가 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그러나, 광량손실에 의한 고주파신호(RF) 크기 저하가 문제되지 않는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 광분할수단(74)은 단순히 상측빔 또는 하측빔을 막아버리는 형태를 취하고, 광검출기(44)는 4분할된 광검출셀만을 포함하게 한다. 도 6에서 센서렌즈(42)를 구성하는 구면렌즈(68)와 실린더리컬 렌즈(66)는 도 4와 대비하여 배치형태만 바뀌었을 뿐 동일한 역할을 하게 된다. 그리고, 빔분할수단(74)은 어떠한 경우에도 실린더리컬 렌즈(66)의 앞에 두는 것이 최적 설계가 되므로 구면렌즈(68)과 실린더리컬 렌즈(66) 사이에 배치하게 된다.
도 7를 참조하면, 도 3에 도시된 수광부(46)에 대한 또 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도 7의 수광부(46)에서는 도 3에서의 구면렌즈(68) 대신 시준렌즈(76)를 이용하고, 비점수차를 발생시키기 위한 실린더리컬 렌즈(66) 대신 제1 및 제2 비점 플레이트(78, 80)를 이용하게 된다. 그리고, 제1 및 제2 비점 플레이트(78, 80) 사이에 광분할수단(40)을 위치시킨다. 시준렌즈(76)는 전술한 구면렌즈(68)과 같이 입사광빔을 광검출기(44) 상에 집광시키는 역할을 하게 된다. 제1 및 제2 비점 플레이트(78, 80)는 비점수차를 발생시키기 위한 것으로 입사광에 대하여 경사면을 가지게 된다. 여기서, 제1 비점 플레이트(78)로는 하프미러(Half Mirror)가 이용될 수 있다. 빔분할수단(40)은 비점수차는 발생하나 탄젠셜/래디얼 방향으로의 회전이 없는 제1 비점 플레이트(78)와, 비점수차의 방향이 회전되게 하는 제2 비점 플레이트(80)의 사이에 위치시킨다.
이와 같이, 본 발명의 광픽업 장치에서는 탄젠셜 방향으로 분할된 빔분할수단(40)을 이용함으로써 기록형 광디스크상에서 광스폿이 트랙을 횡단하는 경우 검출된 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)가 트래킹 에러 신호(TE)신호와 잔존 수차 및 조정오차가 있는 경우에도 항상 180도의 위상차를 가지게 된다. 이에 따라, 트래킹 에러 신호(TE)를 보정신호로 이용하여 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)와 가산함으로써 보정된 포커스에러신호(FE)를 검출할 수 있게 된다. 이 결과, 도 8에 도시된 그래프와 같이 기록형 광디스크의 트랙횡단시 종래의 광픽업장치에서는 비교적 큰 변화를 가지는 포커스 에러 노이즈 신호(16)가 발생하는 반면에 본 발명의 광픽업 장치에서는 거의 변화가 없는 포커스 에러 신호(82)가 발생하게 된다.
도 8은 본 발명의 광픽업 장치에서의 포커스 에러 검출 방법에 있어 도 3에 도시된 스위치(62)를 제어하는 방법을 단계적으로 나타낸 것이다. 우선, 단계 2(S2)에서 포커스 서치를 수행하는 경우 스위치(62)는 오프시킨다. 이는 포커스 서치시 스위치(62)가 온상태로 있는 경우 트래킹 에러 신호(TE)가 포커스 에러 신호(FE)에 노이즈신호로 작용함으로써 포커스가 제대로 붙지 않는 현상이 발생하기 때문이다. 그리고, 단계 4(S4)에서 포커스가 제대로 잡힌 경우 단계 6(S6)으로 진행하여 포커스 서보와 트래킹 서보를 온하여 디스크 구동과 함께 포커스 및 트래킹 서보를 수행하게 된다. 이 경우, 역시 스위치(62)가 온상태로 있는 경우 트래킹에러신호(TE)가 포커스에러신호(FE)에 노이즈신호로 작용하므로 스위치(62)를 오프시킨다. 이어서, 단계 8(S8)에서 디스크 서치를 위하여 광스폿이 트랙을 횡단하는 경우, 즉 포커스 서보는 온 상태를 유지하고 트래킹 서보는 오프시키는 경우 스위치(62)를 온시킴으로써 트래킹 에러 신호(TE)를 이용하여 포커스 에러 노이즈 신호(FEN)를 보상하게 된다.
상술한 바와같이, 본 발명에 따른 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법에서는 빔분할수단을 이용하여 트래킹 에러 신호(TE)와 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)가 180도의 위상차를 갖게 한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법에 의하면 기록형 광디스크의 트랙횡단시 단순히 트래킹 에러 신호(TE)와 포커싱 에러 노이즈 신호(FEN)를 가산함으로써 포커싱 에러 신호로 유입되는 노이즈 성분을 제거할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치에 있어서,
    광빔을 발생하여 광디스크에 집광시키기 위한 집광계와,
    상기 광디스크에서 반사된 광빔을 탄젤셜 방향으로 분할하고 비점수차가 발생시켜 수광하기 위한 수광계와,
    상기 수광계의 출력신호를 이용하여 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 검출하는 신호검출수단과,
    상기 디스크의 구동상태에 따라 선택적으로 상기 트래킹 에러 신호를 이용하여 상기 포커스 에러 신호를 보정하는 포커스 에러 보정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수광계는
    상기 수광되는 광빔을 검출하기 위한 광검출기와,
    상기 광디스크로부터의 반사광빔을 탄젤셜방향으로 분할하여 일측부의 광빔만을 그대로 투과시키는 빔분할수단과,
    상기 반사광빔을 비점수차가 발생되게끔 상기 광검출기로 집광시키기 위한 비점수차 발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 빔분할수단은 타측부의 광빔은 차단시키거나 회절시키는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커스 에러 검출수단은
    기록형 광디스크의 신호트랙을 횡단하는 경우 상기 트래킹 에러 신호와 상기 포커스 에러 신호를 가산하여 상기 포커스 에러 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치.
  5. 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 방법에 있어서,
    광빔을 광디스크에 집광시켜 반사되는 광빔을 특정 방향으로 분할하여 포커스 에러 신호와 트래킹 에러 신호가 180도 위상차가 생기게 하는 광전변환 단계와,
    상기 광디스크의 구동상태에 따라 선택적으로 상기 트래킹 에러 신호를 이용하여 상기 포커스 에러 신호를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광전변환 단계에서는 상기 탄젤셜방향으로 분할된 광빔 중 일측부의 광빔만을 수광하여 광전변환하는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 포커스 에러 신호를 보정하는 단계에서는
    기록형 광디스크의 신호트랙을 횡단하는 경우 상기 트래킹 에러 신호와 상기 포커스 에러 신호를 가산하여 상기 포커스 에러 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 방법.
KR1019990057033A 1999-12-13 1999-12-13 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법 KR100313247B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990057033A KR100313247B1 (ko) 1999-12-13 1999-12-13 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990057033A KR100313247B1 (ko) 1999-12-13 1999-12-13 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010055741A KR20010055741A (ko) 2001-07-04
KR100313247B1 true KR100313247B1 (ko) 2001-11-07

Family

ID=19625296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990057033A KR100313247B1 (ko) 1999-12-13 1999-12-13 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100313247B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430276B1 (ko) * 2001-02-06 2004-05-04 엘지전자 주식회사 비점 수차법을 이용한 광픽업 장치
KR100990101B1 (ko) * 2003-10-16 2010-10-29 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 포커스 에러신호의 노이즈 제거장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06162527A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Hitachi Ltd 光学ヘッドおよびそれを用いた光学的情報装置
JPH09204676A (ja) * 1996-01-24 1997-08-05 Sony Corp 光学ピックアップ及び光ディスク装置
JPH11110809A (ja) * 1997-10-06 1999-04-23 Fujitsu Ltd 光学的情報記憶装置
KR19990050071A (ko) * 1997-12-16 1999-07-05 전주범 포커스 바이어스 조정 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06162527A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Hitachi Ltd 光学ヘッドおよびそれを用いた光学的情報装置
JPH09204676A (ja) * 1996-01-24 1997-08-05 Sony Corp 光学ピックアップ及び光ディスク装置
JPH11110809A (ja) * 1997-10-06 1999-04-23 Fujitsu Ltd 光学的情報記憶装置
KR19990050071A (ko) * 1997-12-16 1999-07-05 전주범 포커스 바이어스 조정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010055741A (ko) 2001-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0176888B1 (ko) 광디스크 기록재생기의 서보 제어 장치
JP4023012B2 (ja) 光ディスク傾き検出方法、光学ピックアップ装置および光ディスク装置
JPH1064080A (ja) 非点収差フォーカスエラー信号生成方法及び光ピックアップ装置
JPH09204681A (ja) 記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法
JPH05334706A (ja) 光学式記録情報再生装置
KR100313247B1 (ko) 비점수차를 이용한 포커스 에러 검출 장치 및 방법
JPH05234107A (ja) 光学ピックアップ装置及びトラッキング誤差信号検出方法
JP3630638B2 (ja) 光ピックアップ用シーク方向検出信号の生成装置
KR100618990B1 (ko) 광픽업용 시크방향 검출 신호 생성장치
KR100636122B1 (ko) 광픽업용 시크 방향 검출신호 생성장치
KR100486271B1 (ko) 트랙킹 에러신호 생성 장치 및 방법
JP2001307359A (ja) 光ディスク傾き検出方法、光学ピックアップ装置および光ディスク装置
KR100531358B1 (ko) 광 기록재생장치의 트랙킹 서보 장치
KR100614345B1 (ko) 광디스크 장치의 서보 제어 특성 설정 방법
US20040228235A1 (en) Servo device and optical disc information recording and reproducing device using the same
US6946634B2 (en) Optical pickup device
KR100243139B1 (ko) 광픽업장치
JPH103673A (ja) 光ヘッド、光ディスク装置及び光ディスク再生方法
KR100430276B1 (ko) 비점 수차법을 이용한 광픽업 장치
JPH0580051B2 (ko)
KR100624864B1 (ko) 광 픽업 및 광 픽업의 구면수차 검출방법
KR100293522B1 (ko) 광픽업장치
KR20130062776A (ko) 광디스크 장치 및 그 동작 방법
JPH08306055A (ja) 光ディスク装置
JPS58158046A (ja) 焦点制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee