KR100524070B1 - 광픽업 광학계를 배치하는 방법 및 이를 적용하여 배치된광픽업 광학계를 가지는 광 기록 및/또는 재생 기기 - Google Patents

Abstract

광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와, 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와, 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 된 광픽업 광학계를 광 기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 방법이 개시되어 있다.

개시된 광픽업 광학계 배치 방법은, 플레이트형 빔스프리터를 투과하여 상기 광검출기로 향하는 광의 진행 경로를 광로 축(c)이라 할 때, 상기 광로 축(c)이 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고, 상기 광검출기가 광디스크를 회전시키기 위한 모터의 회전 중심으로부터 먼쪽에 위치하도록 광픽업 광학계를 배치하는 단계와; 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 선택적으로 상기 광검출기의 배치를 최적화하는 단계;를 포함한다.

Description

광픽업 광학계를 배치하는 방법 및 이를 적용하여 배치된 광픽업 광학계를 가지는 광 기록 및/또는 재생 기기{Method for arranging optical pickup system and optical recording and/or reproducing apparatus applied it}

본 발명은 광픽업 광학계를 배치하는 방법 및 이를 적용하여 배치된 광픽업 광학계를 가지는 광 기록 및/또는 재생 기기에 관한 것이다.

도 1은 광픽업의 광학적 구성의 일 예를 개략적으로 보인 도면이고, 도 2는 도 1에서 플레이트형 빔스프리터 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 광픽업은 소정 파장의 광을 출사하는 광원(3)과, 상기 광원(3)에서 출사된 광의 진행 경로를 바꾸어주는 플레이트형 빔스프리터(5)와, 입사된 광을 집속시켜 광디스크(1)의 기록면 상에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈(7)와, 상기 광디스크(1)의 기록면에서 반사되고 상기 대물렌즈(7) 및 플레이트형 빔스프리터(5)를 순차로 경유한 광을 수광하여 정보신호 및 오차신호를 검출하는 광검출기(9)를 구비한다. 상기 광픽업은 후술하는 도 3 및 도 9에 보여진 바와 같이, 반사 미러(2)를 이용하여 광의 경로를 90도 꺾어 줌으로써, 대물렌즈(7)를 제외한 나머지 광픽업 광학계의 구성요소들이 광디스크(1)와 대략 나란하게 평면적으로 배치된 구성을 가진다. 도 1에서 참조번호 4, 6, 8은 각각 그레이팅, 콜리메이팅렌즈, 오목렌즈이다.

상기 그레이팅(4)은 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록, 상기 광원(3)과 플레이트형 빔스프리터(5) 사이에 배치되어 광원(3)쪽에서 입사되는 광을 0차 및 ±1차로 분기시킨다.

도 2를 참조하면, 정상 상태일 때, 그레이팅(4)를 투과한 0차 회절광에 해당하는 메인 광은 메인 트랙(1a)에 메인 광스폿(S0)으로 맺히며, 그레이팅(4)에 의해 회절된 ±1차 회절광에 해당하는 서브 광들은 메인 광스폿(S0)에 대해 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향으로 대략 대칭으로 메인 트랙(1a)에 대해 비스듬한 위치에 서브 광스폿(S1)(S2)으로 맺힌다. 상기 메인 광이 상기 광디스크(1a)로부터 반사되면서 회절된 결과가 후술하는 반사/회절광이다. 도 2에서 점선은 트랙을 구분하기 위해 나타낸 것이다.

상기와 같이 그레이팅(4)을 구비하여, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 경우, 상기 광검출기(9)는 상기 광디스크(1)에서 반사된 메인 광을 검출하기 위한 메인 광검출기와 상기 광디스크(1)에서 반사된 서브 광들을 검출하기 위한 한쌍의 서브 광검출기를 포함하는 구성을 가진다.

상기 콜리메이팅렌즈(6)는, 플레이트형 빔스프리터(5)와 대물렌즈(7) 사이에 구비되어, 광원(3)쪽에서 입사되는 발산광을 평행광으로 바꾸어준다. 오목렌즈(8)는 플레이트형 빔스프리터(5)와 광검출기(9) 사이에 위치되어, 콜리메이팅렌즈(6)와 결합하여 광검출기(9)에 맺히는 광의 크기를 크게 한다. 이 오목렌즈(8)는 플레이트형 빔스프리터(5)를 통과한 광에 생긴 코마 수차를 제거하도록 플레이트형 빔스프리터(5)가 기울어진 방향과는 반대방향으로 기울어지게 배치된다.

상기와 같은 구성을 갖는 광픽업에서 광원(3)에서 출사된 광은 플레이트형 빔스프리터(5)에서 반사되어 광디스크(1)쪽으로 향하고, 광디스크(1)에서 반사된 광은 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하여 광검출기(9)쪽으로 향한다. 이하에서는 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하여 광검출기(9)로 향하는 광의 진행 경로의 축을 광로 축(c)이라 한다.

도 3을 참조하면, 플레이트형 빔스프리터(5)가 광로 축(c)에 대하여 기울어져 있기 때문에, 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하는 광의 좌우 방향(h)에서의 광학 길이(optical length)는 위치에 따라 달라지지 않는 반면에, 상기 투과 광의 상하 방향(v)에서의 광학 길이는 위치에 따라 달라진다. 이러한 현상 때문에 상하 방향(v)과 좌우 방향(h)에서의 광의 초점 위치가 달라 비점수차가 발생한다. 여기서, 상기 상하 방향(v)의 축은 비점수차가 발생된 광빔의 장방형 형상의 일 축 예컨대, 장축에 해당하며, 이러한 상하 방향(v)의 축과 나란한 축을 비점 수차 축이라 한다.

따라서, 도 1에 예시한 바와 같은 광디스크(1)에서 반사된 광이 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하여 광검출기(9)로 향하도록 하는 광학적 배치를 갖는 광픽업의 경우에는, 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하는 광에 비점수차가 발생하는 점을 이용하여 비점수차법에 의한 포커스 에러신호를 검출할 수 있다.

한편, 디스크 드라이브나 디스크 플레이어와 같은, 광을 이용하여 광디스크에 정보를 기록 및/또는 광디스크에 기록된 정보를 재생하기 위한 광기록 및/또는 재생기기의 데크에는 광디스크(1)를 회전시키기 위한 모터(미도시) 및 광픽업 광학계 등이 설치된다. 이러한 데크의 크기는 광기록 및/또는 재생기기의 전체 크기에 영향을 미치기 때문에, 광기록 및/또는 재생기기를 보다 컴팩트하게 만들기 위해서는 데크에 광픽업 광학계를 어떻게 배치하느냐가 중요한 문제가 된다.

도 1에서와 같이 광로변환기로 플레이트형 빔스프리터(5)를 구비하여 별도의 비점수차렌즈를 구비하지 않고 비점수차법에 의해 포커스 에러신호를 검출하도록 된 경우에는, 광로 축(c)이 탄젠셜 방향과 나란하도록 광픽업 광학계를 배치하면, 비점수차법에 의한 포커스 에러신호를 검출하기 위해 광검출기(9)를 45도 만큼 돌려주어야만 한다. 여기서, 상기 탄젠셜 방향은 광디스크 상의 트랙을 따라 형성된 피트 열 또는 마크 열의 방향이다.

비점수차법에 의한 포커스 에러신호 뿐만 아니라, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하려면, 상기 광검출기(9)는 잘 알려져 있는 바와 같이, 적어도 4분할 구조의 메인 광검출기와 그 양쪽에 한쌍의 서브 광검출기를 포함하는 구성을 가져야 한다. 그런데, 플레이트형 빔스프리터(5)에서 비점수차가 발생되는 점을 이용하여 비점수차법에 의한 포커스 에러신호를 검출하기 위해 광검출기(9)를 45도 만큼 돌려주는 경우, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 위한 서브 빔들이 서브 광검출기내로 수광되지 않고 서브 광검출기를 벗어날 수 있다.

따라서, 상기와 같이 플레이트형 빔스프리터(5)에서 비점수차가 발생되는 점을 이용하여 비점수차법에 의한 포커스 에러신호를 검출하기 위해 광검출기(9)를 45도만큼 돌려주는 경우에는, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 위한 서브 빔들이 서브 광검출기내로 수광되지 않게 되므로, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 불가능해진다.

또한, 광검출기(9)를 45도만큼 돌려주면, 광검출기(9)를 설치하는데 필요한 높이가 광검출기(9)의 대각선 길이에 해당하게 되므로, 결과적으로 광기록 및/또는 재생기기의 데크에 광검출기(9)를 설치하기 위해 필요한 공간의 증가를 초래한다.

이러한 문제점을 해결할 수 있도록, 광기록 및/또는 재생기기의 데크에 광로변환기로 플레이트형 빔스프리터(5)를 구비하며, 반사 미러를 이용하여 광의 경로를 90도 꺾어 줌으로써, 대물렌즈(7)를 제외한 나머지 광픽업 광학계를 광디스크(1)와 대략 나란하게 평면적으로 배치하도록 된 경우, 광픽업 광학계는 그 광로 축(c)을 탄젠셜 방향에 대해 45도만큼 기울어지도록 배치하는 것이 요구된다. 여기서 탄젠셜 방향은 광디스크(1)에 형성된 피트 또는 마크 열의 방향이며, 래디얼 방향과는 수직 관계가 있다.

하지만, 광디스크(1)를 회전시키기 위해 데크에 설치되는 모터(미도시)의 크기 때문에, 광픽업 광학계를 그 광로 축(c)이 탄젠셜 방향에 대해 45도만큼 기울어지도록 배치하는 것은 불가능하며, 모터와의 접촉을 피하기 위해 탄젠셜 방향에 대해 35도 이내에서만 배치하는 것이 일반적이다.

따라서, 도 4에 보여진 바와 같이, 종래에는 광픽업 광학계를 광로 축(c1)이 탄젠셜 방향에 대해 소정 각도(θ) 예컨대, 35도만큼 기울어지고, 광검출기(9)가 광디스크(1)를 회전시키기 위해 데크에 설치되는 모터(미도시)의 회전 중심(Mc)에 가까운 쪽에 위치되도록 배치하였다.

도 4에서 참조번호 2는 광원(3)으로부터 출사된 광의 진행 경로를 꺾어 주어 광디스크(1)쪽으로 진행하도록 하는 반사 미러이다.

광픽업 광학계가 광로 축(c1)이 탄젠셜 방향에 대해 이루는 각도가 45도보다 작은 각도 예컨대, 35도로 배치하는 점을 감안하여, 상기 광검출기(9)로는 도 5에 도시된 바와 같이, 분할선들(d1)(d2)이 탄젠셜 방향 축 및 래디얼 방향 축에 대해 대략 5 내지 10도 정도 비스듬하게 분할된 4분할 구조의 메인 광검출기(9a) 및 한쌍의 서브 광검출기(9b)(9c)를 구비하는 광검출기가 사용된다.

여기서, 도 5 및 후술하는 도 7, 도 8a 내지 도 8c , 도 10 내지 도 14에서, 탄젠셜 방향 축은 광디스크(1) 상에서의 탄젠셜 방향에 일대일로 대응될 수 있는 축이고, 래디얼 방향 축은 광디스크(1) 상에서의 래디얼 방향에 일대일로 대응될 수 있는 축이다.

도 4에서와 같은 광픽업 광학계의 배치 및 도 5에서와 같은 구조의 광검출기 사용은 상기 광검출기(9)로 일반적인 분할 구조를 갖는 광검출기를 사용하고, 그 광검출기를 45도 회전시켜 배치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 일반적인 분할 구조의 광검출기는 메인 광검출기가 직사각형 또는 정사각형 형태를 이루도록 된 경우를 말한다.

도 4에서, θ는 광로 축(c)과 탄젠셜 방향 축 사이의 각도를 나타낸다. 상기 광로 축(c1)은 광디스크(1)를 회전시키기 위해 데크에 설치되는 모터(미도시)의 회전 중심(Mc)을 가로지르는 래디얼 방향 축과 90°-θ의 각을 이룬다.

여기서, 도 4에서와 같이, 광검출기(9)를 모터의 회전 중심(Mc)에 가까운 쪽에 배치할 때, 광원(3)은 공간 제약상 모터 회전 중심(Mc)에 가까운 쪽에 설치하는 것이 불가능하기 때문에, 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 광검출기(9)보다 먼쪽에 위치하도록 배치된다.

도 4에 도시된 바와 같이 광픽업 광학계를 배치하고, 도 5에 도시된 바와 같은 구조의 광검출기를 사용하면, 광로변환기로 사용되는 플레이트형 빔스프리터(5)에서 발생되는 비점수차를 이용하여 비점수차법에 의해 포커스 에러신호를 검출하는 것이 가능하며, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 것이 가능하다.

따라서, 종래와 같이 광픽업 광학계를 배치하면, 광로 축(c1)과 탄젠셜 방향축이 서로 나란하도록 광픽업 광학계를 배치하는 경우에 비해, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 용이할 뿐만 아니라, 광픽업 광학계를 설치하는데 필요한 공간을 줄일 수 있어 광기록 및/또는 재생기기를 컴팩트화하는데 기여할 수 있다.

그런데, 종래와 같이, 광로 축(c1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고, 광검출기(9)가 모터의 회전 중심(Mc)에 가깝게 위치되도록 광픽업 광학계를 배치하는 경우에 문제가 되는 것은 하나의 광검출기를 사용하여 위상차 검출법(Differential Phase Detection)에 의한 트랙킹 에러신호와 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 경우이다.

하나의 광원 및 광검출기를 구비하는 CD, DVD 호환형 광픽업의 경우나, 2개의 광원 및 하나의 광검출기를 구비하는 CD, DVD 호환형 광픽업의 경우에는 이와 같이 하나의 광검출기를 이용하여 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 및 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 것을 필요로 한다.

일반적으로, CD에 대해서는 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 이용하여 트랙킹 제어를 하며, DVD에 대해서는 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 이동하여 트랙킹 제어를 한다.

하지만, 종래의 광픽업 광학계 배치 방법에 의해서는 다음과 같이, 하나의 광검출기를 사용하여, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 모두 실현하는 것이 어렵다.

도 6을 참조하면, 광디스크(1)의 피트(pit:P) 또는 마크에 광스폿이 맺히게 되면, 피트(P)의 옆모서리에서 회절이 일어나게 된다. 따라서, 광디스크(1)의 피트(P)에 조사된 후 반사/회절된 광은 도 7에 보여진 바와 같이, 0차 회절광(Lm)과 피트(P)의 옆 모서리에서의 회절에 기인한 ±1차 회절광(Ls)이 일부 중첩되는 구조를 이룬다. 여기서, 그레이팅(4)에 의해 회절된 0차 회절광에 해당하는 메인 광 및 ±1차 회절광에 해당하는 서브 광은 모두 광디스크(1)에서 반사되면서 피트 또는 마크에 의해 회절되어 도 7에 보여진 바와 같은 중첩 구조로 형성된다. 하지만, 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출에 사용되는 반사/회절광은 상기 메인 광에 대한 것이므로, 이하에서는 메인 광에 대한 반사/회절광만을 취급한다.

도 7은 대물렌즈(7)를 경유하여 콜리메이팅렌즈(6) 쪽으로 향하는 반사/회절광(플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하기 전의 반사/회절광)을 보여준다. 도 8a 및 도 8b는 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과한 후의 반사/회절광을 보여준다. 도 8a는 플레이트형 빔스프리터(5)쪽을 향하여 볼 때의 광로 축(c1) 및 반사/회절광을 보여주며, 도 8b는 광검출기(9)쪽을 향하여 볼 때의 광로 축(c1) 및 반사/회절광을 보여준다. 도 8a 및 도 8b에서 광로 축(c1) 및 반사/회절광의 중첩 부분의 위치 차이는, 반사/회절광을 바라보는 방향이 서로 반대이기 때문이다.

도 7과 도 8a 및 도 8b를 비교해 보면, 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하기 전의 반사/회절광과 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과한 후의 반사/회절광은 광로 축(c1: 또는 비점수차 축)에 대해 대칭 변환되는 관계가 있다. 이는 반사/회절광이 플레이트형 빔스프리터(5)를 통과하면서 상하 및 좌우 방향으로의 초점 위치가 서로 달라지는 비점수차의 영향으로 광로 축(c1)을 중심으로 대칭 변환되기 때문이다.

반사/회절광은 광로 축(1c) 또는 비점수차 축에 대해 대칭 변환되는데, 여기서는, 도시 및 이해가 쉽도록 광로 축(c1)이 반사/회절광의 대칭 변환축으로 사용되는 것으로 도시 및 설명한다. 상기 비점수차 축은 플레이트형 빔스프리터(5)에서의 상하 방향 축을 말하며, 플레이트형 빔스프리터(5)가 광로 축(c1)에 대해 45도만큼 기울어져 있기 때문에, 이 비점수차 축 또한 광로 축(c1)에 대해 45도만큼 기울어져 있다.

위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있으려면, 정상 상태(광스폿이 광디스크(1)의 트랙 중심에 맺힐 때)에서 메인 광검출기(9a)의 네 분할판(A)(B)(C)(D)에 광디스크(1)에서 반사/회절된 광의 0차 회절광(Lm)과 ±1차 회절광(Ls) 부분이 균등하게 수광되어야 한다.

그런데, 도 8b의 반사/회절광이 도 4의 메인 광검출기(9a)에 수광되는 경우를 보인 도 8c에서 알 수 있는 바와 같이, 메인 광검출기(9a)의 분할 선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc)은 서로 일치하지 않을 뿐만 아니라, 분할선(d1)과 등분축(lc)는 탄젠셜 방향 축에 대해 서로 반대쪽에 위치되어 있다. 이로부터 광검출기(9)의 회전 없이는 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 것이 불가능하다는 것을 알 수 있으며, 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록 하기 위해서는 광검출기(9)를 상당량 회전시켜야 한 다는 것을 알 수 있다.

여기서, 반사/회절광에 대한 등분축(lc)은, ±1차 회절광(Ls) 부분이 0차 회절광(Lm)과 중첩되는 영역의 크기가 동일하고 탄젠셜 방향 축에 대해 대칭인 정상 상태에서, 메인 광검출기(9a)에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광(Ls) 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축으로 정의한다.

도 8c에서 실선으로 나타낸 메인 광검출기(9a)는 회전되지 않은 상태이며, 점선으로 나타낸 메인 광검출기(9a)는 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록 메인 광검출기(9a)를 그 분할선(d1)이 반사/회절광에 대한 등분축(lc)과 일치하도록 회전시킨 결과를 나타낸 것이다.

도 8c에서 알 수 있는 바와 같이, 종래의 배치 방법을 적용하는 경우, 광검출기(9)는 탄젠셜 방향 축에 대해 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)이 기울어진 각도(θ1)의 절대값과 탄젠셜 방향 축에 대해 반사/회절광에 대한 등분축(lc)이 기울어진 각도(θ2)의 절대값을 합한 만큼 회전시켜야만 한다.

종래의 배치 방법에 의해 광픽업 광학계를 그 광로 축(c1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 35도 또는 그 이하의 각도를 이루도록 하며, 도 4에서와 같이 모터의 우측에서 모터의 중심축(Mc)에 가까워지는 방향으로 배치하는 경우, 반사/회절광에 대한 등분축(lc)은 탄젠셜 방향 축에 대해 대략 10 도 이상의 각을 이루게 되는데, 광검출기(9)의 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 상기 등분축(lc)과는 반대쪽으로 5도 내지 10도 정도 기울어져 있기 때문에, 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 위해서는 광검출기(9)를 15도 이상 회전시켜야만 한다.

예를 들어, 광픽업 광학계의 광로 축(c1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 35도만큼 기울어져 있어, 반사/회절광에 대한 등분축(lc)이 탄젠셜 방향 축에 대해 대략 10도 정도의 각을 이루도록 된 경우, 광검출기(9)의 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어진 각도가 6도 라면, 광검출기(9)를 16도 만큼 회전시켜야만 한다. 다른 예로, 광검출기(9)의 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어진 각도가 10도 라면, 광검출기(9)를 20도 만큼 회전시켜야만 한다.

도 8c에서는 편의상 메인 광검출기(9a)만을 도시하였지만, 메인 광검출기(9a)를 회전시키면, 도 2에 도시된 광검출기(9) 전체가 회전된다.

그런데, 도 4에 예시한 종래의 배치 방법과 같이, 광로 축(c1)이 탄젠셜 방향에 대해 기울어지고, 광검출기(9)가 모터의 회전 중심(Mc)에 가까운 방향으로 광픽업 광학계가 배치되는 경우에는, 하나의 광검출기(9)를 이용하여 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호와 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는데 어려움이 있다.

즉, 위상차 검출법에 의한 신호 검출이 가능하도록 하기 위해 광검출기(9)를 회전시키는 것은 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 위한 서브 광들이 서브 광검출기(9b)(9c)를 벗어나지 않는 범위 내에서 행해져야 하며, 이러한 각도의 범위는 보통 15도 이내이다.

그런데, 도 4에서와 같이 광픽업 광학계를 배치하는 경우에는, 반사/회절광이 광로 축(c)에 대해 그 등분축(lc)이 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)으로부터 멀어지는 방향으로 회전되기 때문에, 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록, 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc)을 일치시키기 위해서는 도 8c를 참조로 설명한 바와 같이, 광검출기(9)를 15도 또는 그 이상의 각도로 회전시켜 주어야 하는 경우가 생길 수 있다. 이와 같이 광검출기(9)를 15도 이상으로 회전시켜 주는 경우에는, 서브 광들이 서브 광검출기(9b)(9c)를 벗어나게 되기 때문에 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 어렵게 된다.

즉, 도 3에서와 같은 종래의 광픽업 광학계 배치 방법에 의하면, 하나의 광검출기를 사용하여, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 모두 실현하는 것이 어렵다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 배치 방법에 따른 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 광검출기 부품을 사용하여 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호 검출 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 모두 실현할 수 있도록, 광기록 및/또는 재생기기의 데크에 광픽업 광학계를 배치하는 방법 및 이를 적용하여 배치된 광픽업 광학계를 구비하는 광 기록 및/또는 재생기기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 된 광픽업 광학계를 광 기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 방법에 있어서, 플레이트형 빔스프리터를 투과하여 상기 광검출기로 향하는 광의 진행 경로를 광로 축(c)이라 할 때, 상기 광로 축(c)이 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고, 상기 광검출기가 광디스크를 회전시키기 위한 모터의 회전 중심으로부터 먼쪽에 위치하도록 광픽업 광학계를 배치하는 단계와; 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 선택적으로 상기 광검출기의 배치를 최적화하는 단계;를 포함하여, 상기 광검출기의 검출신호를 사용하여 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광검출기의 메인 광검출기는 비스듬한 분할선에 의해 적어도 4분할되어 있으며, 기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때, 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 광픽업 광학계를 배치한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 된 광픽업 광학계를 광 기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 방법에 있어서, 기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때, 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 광픽업 광학계를 배치하는 단계와; 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 선택적으로 상기 광검출기의 배치를 최적화하는 단계;를 포함하여, 상기 광검출기의 검출신호를 사용하여 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광검출기는, 그 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 서로 일치하도록 선택적으로 회전 조정된다.

상기 광원은 상기 모터의 회전 중심에 상대적으로 가까운 쪽에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하기 위한 광픽업 광학계를 구비하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서, 상기 광픽업 광학계는, 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 되어 있으며, 플레이트형 빔스프리터를 투과하여 광검출기로 향하는 광의 진행 경로를 광로 축(c)이라 할 때, 상기 광픽업 광학계는, 상기 광로 축(c)이 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고, 상기 광검출기가 광디스크를 회전시키기 위한 모터의 회전 중심으로부터 먼쪽에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하기 위한 광픽업 광학계를 구비하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서, 상기 광픽업 광학계는, 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 되어 있으며, 기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때, 상기 광픽업 광학계는, 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 배치 방법에 의해 광픽업 광학계를 광기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 것에 대한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 배치 방법에 의해 배치되는 광픽업 광학계는 광원과, 이 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자 즉, 그레이팅과, 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와, 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺽어주어 기록매체인 광디스크쪽으로 진행시키도록 된 광픽업 광학계를 광기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는데 적용된다. 본 발명에 따른 배치 방법에 의해 배치되는 광픽업 광학계 및 이를 적용한 광 기록 및/또는 재생기기는, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호의 검출을 모두 검출할 수 있는 광학적 구성 및 배치를 가진다. 본 발명에 따른 배치 방법에 의해 배치되는 광픽업 광학계의 광학적 구성에 대해서는 도 1 및 도 2를 참조로 전술한 바를 참조하는 것으로 한다.

도 9는 본 발명에 따른 배치 방법에 의해 도 1의 광픽업 광학계를 광기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 실시예를 보인 도면이다. 도 9에서는 실질적으로 동일 또는 유사한 기능을 하는 부재의 반복되는 설명을 가능한 한 줄이기 위하여, 도 1, 도 2 및 도 4에서와 실질적으로 동일 또는 유사한 기능을 하는 부재는 동일 참조 부호로 나타내었다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 광픽업 광학계 배치 방법에 의하면, 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하여 광검출기(9)로 향하는 광의 진행 경로를 광로 축(c2)이라 할 때, 광픽업 광학계는 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고 광검출기(9)가 광디스크(1)를 회전시키기 위한 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 먼쪽에 위치하도록 배치된다. 상기 탄젠셜 방향은 앞선 언급한 바와 같이 광디스크(1) 상의 트랙을 따라 형성된 피트 열 또는 마크 열의 방향이다.

이와 같이 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고 광검출기(9)가 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 먼쪽에 위치하도록 광픽업 광학계가 배치되는 경우에도, 반사/회절광은 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하면서 광로 축(c2) 또는 비점수차 축에 대해 대칭 변환된다.

광디스크(1)에 조사된 후 반사되는 광은 그 광디스크(1)에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광(Lm)에 ±1차 회절광(Ls)이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되며, 정상 상태에서 0차 회절광(Lm)에 중첩되는 ±1차 회절광(Ls)은 탄젠셜 방향 축에 대해 대칭 분포를 나타낸다.

상기 반사/회절광에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조로 앞서 설명한 바를 참조하는 것으로 하고, 여기서는 반복되는 설명을 생략한다. 또한, 반사/회절광이 플레이트형 빔스프리터(15)를 투과하면서 광로 축(c2)에 대해 대칭 변환되는 원리는 전술한 종래의 광픽업 광학계 배치와 관련한 설명으로부터 충분히 알 수 있으므로, 여기서는 반복되는 설명을 생략한다.

도 10은 대물렌즈(7)를 경유한 후의 반사/회절광(플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하기 전의 반사/회절광)을 보여준다. 종래의 배치 방법 및 본 발명의 배치 방법을 적용한 도 7 및 도 10을 비교해보면, 반사/회절광의 형태는 동일하지만, 탄젠셜 방향 축에 대해 광로 축(c1)(c2)이 서로 대칭되게 위치해 있다는 것을 알 수 있다.

도 10에서는 본 발명의 배치 방법을 적용한 경우와 종래의 배치 방법을 적용한 경우의 작용상 차이를 보이기 위하여, 상기 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 도 7에 나타낸 종래의 광로 축(c1)과 대칭인 경우를 예를 들어 보인 것으로, 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 광로 축(c1)과 반드시 대칭 관계일 필요는 없다. 중요한 것은 본 발명에서는 상기 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 종래와는 반대쪽에 위치되도록 광픽업 광학계가 배치된다는 것이다.

도 11 및 도 12는 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과한 후의 반사/회절광을 보여준다. 도 11은 플레이트형 빔스프리터(5)쪽을 향하여 볼 때의 광로 축(c2) 및 반사/회절광을 보여주며, 도 12는 광검출기(9)쪽을 향하여 볼 때의 광로 축(c2) 및 반사/회절광을 보여준다. 도 11 및 도 12는 광로 축(c2) 및 반사/회절광의 중첩 부분의 위치 차이는, 반사/회절광을 바라보는 방향이 서로 반대이기 때문이다.

도 10 내지 도 12에 보여진 반사/회절광은 도 5를 참조로 앞서 설명한 바 같이, 광디스크(1)의 피트에 조사된 후 반사/회절된 0차광에 ±1차광이 일부 중첩된 구조이다.

도 10과 도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 배치 방법을 적용하여 광픽업 광학계를 배치하는 경우에도, 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하기 전의 반사/회절광과 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과한 반사/회절광은, 플레이트형 빔스프리터(5)를 통과하면서 상하 및 좌우 방향으로의 초점 위치가 서로 달라지는 비점수차의 영향으로, 광로 축(c2)(비점수차 축)을 중심으로 대칭 변환되는 관계가 있다.

플레이트형 빔스프리터(5)가 광로 축(c2)에 대해 45도 만큼 기울어져 있기 때문에, 비점수차 축 또한 광로 축(c2)에 대해 45도만큼 기울어져 있다.

여기서, 반사/회절광은 광로 축(c2) 또는 비점수차 축에 대해 대칭 변환되는데, 전술한 도 7과 도 8a 및 도 8b에서와 마찬가지로, 도 10과 도 11 및 도 12에서도 도시 및 이해가 쉽도록 광로 축(c2)이 반사/회절광의 대칭 변환축으로 사용되는 것으로 도시 및 설명한다.

본 발명의 배치 방법을 적용하면, 도 11 및 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 광검출기(9)가 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 먼쪽에 위치되도록 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어져 있기 때문에, 반사/회절광은 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하면서 종래의 배치 방법을 적용한 경우와는 반대 방향으로 회전된다.

이때, 상기 광검출기(9)로 도 2 및 후술하는 도 14에 예시하여 보인 바와 같은 비스듬한 분할선(d1)(d2)에 의해 적어도 4분할 된 적어도 하나의 메인 광검출기을 구비하는 기존의 상용화되어 있는 광검출기 부품을 사용하는 경우, 도 13에 보여진 바와 같이, 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc')이 모두 탄젠셜 방향 축에 대해 같은 쪽에 위치한다.

여기서, 반사/회절광에 대한 등분축(lc)은, 전술한 바와 같이, ±1차 회절광(Ls) 부분이 0차 회절광(Lm)과 중첩되는 영역의 크기가 동일하고 탄젠셜 방향 축에 대해 대칭인 정상 상태에서, 메인 광검출기(9a)에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광(Ls) 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축으로 정의한다.

상기 광검출기(9)는 도 2에 예를 들어 보인 바와 같이, 4분할된 하나의 메인 광검출기(9a) 및 한쌍의 서브 광검출기(9b)(9c)를 구비하거나, 후술하는 도 14에 예를 들어 보인 바와 같이, 한쌍의 메인 광검출기(9a)(9d) 및 한쌍의 서브 광검출기(9b)(9c)를 구비한다. 이때, 메인 광검출기(9a 및/또는 9d)는 비스듬한 분할선(d1)(d2)에 의해 적어도 4분할된 구조를 가진다. 상기 광검출기(9)를 회전 조정하지 않은 상태에서는 상기 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)(d2)은 탄젠셜 방향 축 및 래디얼 방향 축에 대해 기울어져 있다.

도 2 및 도 14에 도시된 광검출기(9)는 모두 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있는 구조이다.

상기와 같이 광픽업 광학계를 배치하면, 광검출기(9)는 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 먼쪽에 위치되도록 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어져 있으며, 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc')이 이루는 각도가 최소화될 수 있다. 또한, 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축과 일치하지 않는 경우, 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc')이 상기 탄젠셜 방향 축에 대해 같은 쪽에 위치된다.

이와 같이, 광픽업 광학계의 전체 광학계를 배치한 상태에서, 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능할 수 있도록 선택적으로 광검출기(9)의 배치를 최적화하면, 광검출기(9)의 검출신호를 사용하여 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하다.

이때, 광검출기(9) 배치의 선택적인 최적화는 다음과 같이 행해진다.

탄젠셜 방향 축에 대해 반사/회절광에 대한 등분축(lc')이 이루는 각도(θ2')와 탄젠셜 방향 축에 대해 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)이 이루는 각도(θ1')의 차이에 해당하는 작은 각도(θ2'-θ1')만큼만 광검출기(9)를 회전시키면, 상기 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc')을 서로 일치시킬 수 있다. 이때, 광검출기(9)를 회전시키는 각도는 15도 이내가 될 수 있다.

예를 들어, 광픽업 광학계가 그 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향에 대해 모터의 중심(Mc)으로부터 멀어지는 방향으로 35도의 각도를 이루고, 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 6도의 각도를 이룬다면, 반사/회절광에 대한 등분축(lc')이 탄젠셜 방향 축에 대해 10도의 각도를 이루므로, 반사/회절광에 대한 등분축(lc')과 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1) 사이의 각도는 4도가 된다. 따라서, 광검출기(9)를 4도 정도만 회전시키면 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(lc')을 일치시킬 수 있다.

물론, 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 10도의 각도를 이루는 경우에는, 반사/회절광에 대한 등분축(lc')과 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 이루는 각도는 동일하므로 광검출기(9)를 회전시켜 줄 필요가 없어진다.

즉, 본 발명의 배치 방법에 의해 광픽업 광학계 전체 광학계를 배치할 때, 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 35도의 각도를 이루는 경우, 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 10도만큼 기울어져 있다면, 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)과 반사/회절광에 대한 등분축(1c')이 일치하므로, 광검출기(9)를 회전시켜 줄 필요가 없다.

이와 같이, 본 발명에 따른 광픽업 광학계 배치 방법을 적용하면, 반사/회절광에 대한 등분축(lc')과 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)을 일치시키기 위한 광검출기(9)의 회전을 종래와는 다르게 최소화할 수 있으며, 광로 축(c2)이 탄젠셜 방향 축에 대해 이루는 각도 및 메인 광검출기(9a)의 일 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어진 각도에 따라 광검출기(9)를 회전시키지 않아도 되는 경우도 가능하다.

따라서, 본 발명에 따른 광픽업 광학계 배치 방법을 적용하면, 서브 광이 광검출기(9)의 서브 광검출기(9b)(9c)에 충분히 수광될 수 있으므로, 하나의 광검출기 부품을 사용하여, 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호와 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 것이 가능하다.

즉, 본 발명에 따라 광픽업 광학계를 배치하면 반사/회절광에 대한 등분축(lc')과 광검출기(9)의 분할선(d1)이 탄젠셜 방향 축에 대해 동일 방향으로 기울어져 있기 때문에, 광검출기(9)를 회전없이 또는 약간만 회전시켜도 반사/회절광에 대한 등분축(lc')과 메인 광검출기(9a)의 분할선(d1)을 일치시킬 수 있기 때문에, 도 2 및 도 14에 예시한 바와 같은 기울어진 분할선 구조를 갖는 적어도 하나의 메인 광검출기 및 복수의 서브 광검출기를 포함하는 기존의 상용화된 광검출기 부품을 이용하여 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 및 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 모두 검출하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 광원(3)은 상기 모터의 회전 중심(Mc)에 가까운 쪽에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다. 도 9에 도시된 바와 같이 광원(3)이 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 가까운 쪽에 위치하도록 광픽업 광학계를 배치하면, 종래의 방식에 의해 광픽업 광학계 배치 구조를 보인 도 4와 본 발명의 배치 방법에 의한 광픽업 광학계 배치 구조를 보인 도 9를 서로 비교해볼 때, 본 발명의 배치 방법에 따라 광검출기(9)가 모터의 회전 중심(Mc)으로 먼쪽에 위치되어도 광원(3)을 모터의 회전 중심(Mc)으로부터 가까운 쪽에 위치시킬 수 있으므로, 본 발명에 따라 광픽업 광학계를 배치하는데 필요한 공간은 종래의 방식을 적용하여 광픽업 광학계를 배치하는데 필요한 공간과 비슷한 크기가 된다. 따라서, 본 발명의 배치 방법을 적용해도 충분히 컴팩트한 광기록 및/또는 재생기기의 구조를 얻을 수 있다.

광 기록 및/또는 재생기기에 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 배치 방법을 적용하여 광픽업 광학계를 배치하면, 도 2에 보여진 바와 같은 적어도 하나의 메인 광검출기 및 복수의 서브 광검출기를 구비하는 단일 광검출기 부품의 수광 신호를 이용하여, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 모두 검출할 수 있다.

이상에서는, 본 발명에 따른 광픽업 광학계 배치 방법 및 이러한 배치 방법을 적용하여 데크에 광픽업 광학계를 배치한 광 기록 및/또는 재생기기를 설명하는데 도 1에 도시된 광픽업 광학계의 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 배치 방법이 도 1에 도시된 광픽업 광학계를 배치하는데만 적용되는 것은 아니며, 광로변환기로 적어도 하나의 플레이트형 빔스프리터를 구비하며, 하나의 광검출기 부품을 사용하여 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호의 검출을 필요로 하는 다양한 구조의 광픽업 광학계를 배치하는데 본 발명에 따른 광픽업 광학계 배치 방법을 적용할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 배치 방법에 의해 배치되는 광픽업 광학계가 하나의 광원 및 도 2를 참조로 설명한 바와 같은 광검출기 구조를 가지는 것으로 설명하였는데, 광픽업 광학계의 광학적 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 배치 방법에 의해 배치되는 광픽업 광학계는 예컨대, CD에 적합한 적외선 파장영역의 광 및 DVD에 적합한 적색 파장영역의 광을 출사하는 단일 패키지화된 2개의 광원 일명, TWIN LD 및 도 14에 도시된 바와 같은 광검출기 구조를 가지는 호환형일 수도 있다.

단일 패키지화된 TWIN LD에는 서로 이격된 2개의 광원이 구비되어 있으므로, 이 2개의 광원으로부터 출사되어 진행하는 광의 광 경로를 일치시키기 위한 광커플러를 사용하지 않는 경우에, 상기 광검출기(9)로는 도 14에 도시된 바와 같이 도 2의 광검출기 구조에 부가적으로 적어도 하나의 메인 광검출기(9d)를 더 구비하는 광검출기 부품을 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 도 14에 보여진 바와 같이, 메인 광검출기(9a) 뿐만 아니라, 추가적인 메인 광검출기(9d)도 플레이트형 빔스프리터(5)에 의해 발생되는 비점수차를 이용하여 비점수차법에 의한 포커스 에러신호를 검출할 수 있도록 탄젠셜 방향 축 및 래디얼 방향 축에 대해 기울어진 분할선들을 가지는 것이 바람직하다.

상기 광원(3)으로 상기 TWIN LD를 구비하는 경우의 두 개의 광원으로부터 출사된 광 각각에 대한 반사/회절광이 플레이트형 빔스프리터(5)를 투과하면서 광로 축(c2) 또는 비점수차 축에 대해 대칭 변환되는 원리는 도 9 내지 도 13을 참조로 전술한 바와 동일하다. 따라서, 상기 광원(3)으로 TWIN LD를 구비하는 경우의 광픽업 광학계에 대한 도시 및 보다 자세한 설명은 생략한다.

여기서, 도 2 및 도 14에 예시한 바와 같이 4분할 구조의 메인 광검출기의 검출신호들을 이용하면 정보신호, 포커스 에러신호 뿐만 아니라 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있으며, 서브 광검출기의 검출신호들을 이용하면 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있다. 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호는 일 서브 광검출기의 검출신호로부터 다른 서브 광검출기의 검출신호를 뺀 신호에 해당한다.

이상에서는 본 발명에 따른 배치 방법이 적용되는 광픽업 광학계가 도 5 및 도 14에 도시된 바와 같은 구조의 광검출기 부품을 사용하는 것으로 설명 및 도시하였는데, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 광검출기의 분할 구조는 이외에도 다양한 변형이 가능하다.

또한, 이상에서는 한쌍의 서브 광검출기가 각각 단일 수광영역을 가지는 것으로 설명 및 도시하였는데, 상기한 서브 광검출기는 2분할 구조로 형성되고, 광픽업 광학계는 3빔법을 응용한 다른 방식의 트랙킹 에러신호 예컨대, 차동 푸시풀법(Differential push-pull method)에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수도 있다.

이상에서는 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는 것으로 설명하였는데, 본 발명의 범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 이하의 청구범위에서의 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호는 통상적인 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 차동 푸시풀법에 의한 트랙킹 에러신호 중 어느 하나를 의미하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배치 방법을 적용하여 광픽업 광학계를 배치하면, 하나의 광검출기 부품을 사용하여 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호 검출 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출을 모두 실현할 수 있다.

도 1은 광픽업의 광학적 구성의 일 예를 개략적으로 보인 도면,

도 2는 그레이팅에서 회절된 0차 및 ±1차 광이 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 광디스크 상에 메인 광스폿(S0) 및 2개의 서브 광스폿(S1)(S2)으로 맺히는 형상을 개략적으로 보인 평면도,

도 3는 도 1에서의 플레이트형 빔스프리터 부분을 확대하여 나타낸 도면,

도 4는 도 1에 도시된 광픽업 광학계가 종래의 배치 방법에 의해 광기록/재생기기의 데크에 배치되는 구조를 개략적으로 보인 평면도,

도 5는 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능한 구조의 광검출기의 일 예를 보인 평면도,

도 6은 광디스크의 피트(pit:P)에 광스폿이 맺히게 될 때의, 피트(P)의 옆 모서리에서 회절이 일어나는 현상을 보인 도면,

도 7은 도 1에 도시된 광픽업 광학계가 종래의 배치 방법에 의해 배치될 때, 대물렌즈를 경유하여 콜리메이팅렌즈 쪽으로 향하는 반사/회절광(플레이트형 빔스프리터를 투과하기 전의 반사/회절광)을 보인 도면,

도 8a는 도 1에 도시된 광픽업 광학계가 종래의 배치 방법에 의해 배치될 때, 플레이형 빔스프리터를 투과한 후의 반사/회절광을 플레이트형 빔스프리터쪽을 향하여 본 도면,

도 8b는 도 8a의 반사/회절광을 광검출기쪽을 향하여 본 도면,

도 8c는 회전되지 않은 메인 광검출기(실선) 및 도 8b의 반사/회절광을 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록 수광하기 위해, 그 분할선이 반사/회절광에 대한 등분축과 일치하도록 회전된 메인 광검출기(점선)를 보인 도면.

도 9는 본 발명에 따른 배치 방법에 의해 도 1의 광픽업 광학계를 광기록/재생기기의 데크에 배치하는 실시예를 보인 도면,

도 10은 도 1에 도시된 광픽업 광학계가 본 발명의 배치 방법에 의해 배치될 때, 대물렌즈를 경유하여 콜리메이팅렌즈 쪽으로 향하는 반사/회절광(플레이트형 빔스프리터를 투과하기 전의 반사/회절광)을 보인 도면,

도 11은 도 1에 도시된 광픽업 광학계가 본 발명의 배치 방법에 의해 배치될 때, 플레이형 빔스프리터를 투과한 후의 반사/회절광을 플레이트형 빔스프리터쪽을 향하여 본 도면,

도 12는 도 11의 반사/회절광을 광검출기쪽을 향하여 본 도면,

도 13은 회전되지 않은 상태의 메인 광검출기(실선) 및 도 12의 반사/회절광을 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록 수광하기 위해, 그 분할선이 반사/회절광에 대한 등분축과 일치하도록 회전시킨 메인 광검출기(점선)를 보인 도면,

도 14는 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능한 구조의 광검출기의 일 예를 보인 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...광디스크 2...반사 미러

3...광원 4...회절광학소자(그레이팅)

5. 플레이트형 빔스프리터 7...대물렌즈

9...광검출기 9a,9d...메인 광검출기

9b,9c...서브 광검출기 c,c1,c2...광로 축

Claims (12)

1. 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 된 광픽업 광학계를 광 기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 방법에 있어서,

   플레이트형 빔스프리터를 투과하여 상기 광검출기로 향하는 광의 진행 경로를 광로 축(c)이라 할 때,

   상기 광로 축(c)이 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고, 상기 광검출기가 광디스크를 회전시키기 위한 모터의 회전 중심으로부터 먼쪽에 위치하도록 광픽업 광학계를 배치하는 단계와;

   위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 선택적으로 상기 광검출기의 배치를 최적화하는 단계;를 포함하여, 상기 광검출기의 검출신호를 사용하여 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계 배치 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 광검출기의 메인 광검출기는 비스듬한 분할선에 의해 적어도 4분할되어 있으며,

   기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때,

   상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 광픽업 광학계를 배치하는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계 배치방법.
3. 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 된 광픽업 광학계를 광 기록 및/또는 재생기기의 데크에 배치하는 방법에 있어서,

   기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때,

   상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 광픽업 광학계를 배치하는 단계와;

   위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 선택적으로 상기 광검출기의 배치를 최적화하는 단계;를 포함하여, 상기 광검출기의 검출신호를 사용하여 3빔법을 적용한 트랙킹 에러신호 및 위상차 검출법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계 배치 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 광검출기는, 그 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 서로 일치하도록 선택적으로 회전 조정되는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계 배치 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 광원은 상기 모터의 회전 중심에 상대적으로 가까운 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계 배치 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 상기 모터의 회전 중심에 상대적으로 가까운 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계 배치 방법.
7. 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하기 위한 광픽업 광학계를 구비하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서,

   상기 광픽업 광학계는, 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 되어 있으며,

   플레이트형 빔스프리터를 투과하여 광검출기로 향하는 광의 진행 경로를 광로 축(c)이라 할 때,

   상기 광픽업 광학계는, 상기 광로 축(c)이 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대해 기울어지고, 상기 광검출기가 광디스크를 회전시키기 위한 모터의 회전 중심으로부터 먼쪽에 위치하도록 배치되며,

   상기 광검출기의 메인 광검출기는 비스듬한 분할선에 의해 적어도 4분할되어 있으며,

   기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때,

   상기 광픽업 광학계는, 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생 기기.
8. 삭제
9. 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하기 위한 광픽업 광학계를 구비하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서,

   상기 광픽업 광학계는, 광원과, 상기 광원쪽에서 입사되는 광을 회절에 의해 3개 이상의 광으로 분기시키는 회절광학소자와; 광의 진행 경로를 변환하기 위한 플레이트형 빔스프리터와; 적어도 4분할된 구조의 적어도 하나의 메인 광검출기와 복수의 서브 광검출기를 구비하는 광검출기;를 포함하며, 광원으로부터 출사된 광의 진행 경로를 반사 미러부재에 의해 꺾어 주어 기록매체쪽으로 진행시키도록 되어 있으며,

   기록매체에 조사된 후 반사되는 광은 기록매체에 형성된 피트 또는 마크의 존재에 의해 0차 회절광에 ±1차 회절광이 일부 중첩되는 구조의 반사/회절광이 되고, 정상 상태에서 상기 메인 광검출기에 수광되는 반사/회절광의 ±1차 회절광 부분을 그 반사/회절광의 중심을 가로질러 이등분할 수 있는 축을 등분축이라 할 때,

   상기 광픽업 광학계는, 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 상기 기록매체의 탄젠셜 방향 축에 대응하는 축에 대해 같은 쪽에 위치할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 광검출기는, 그 상기 메인 광검출기의 일 분할선과 상기 반사/회절광에 대한 등분축이 서로 일치하도록 선택적으로 회전 조정되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
11. 제10항에 있어서, 상기 광원은 상기 모터의 회전 중심에 상대적으로 가까운 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
12. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 상기 모터의 회전 중심에 상대적으로 가까운 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생 기기.