KR100566773B1 - 광픽업 광학계에서의 수차보정방법 - Google Patents

광픽업 광학계에서의 수차보정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100566773B1
KR100566773B1 KR1020050117087A KR20050117087A KR100566773B1 KR 100566773 B1 KR100566773 B1 KR 100566773B1 KR 1020050117087 A KR1020050117087 A KR 1020050117087A KR 20050117087 A KR20050117087 A KR 20050117087A KR 100566773 B1 KR100566773 B1 KR 100566773B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pbs
beam splitter
aberration
lens
passes
Prior art date
Application number
KR1020050117087A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050122184A (ko
Inventor
이주형
진경복
최현섭
김종렬
전재선
Original Assignee
(주)옵티스
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 (주)옵티스 filed Critical (주)옵티스
Priority to KR1020050117087A priority Critical patent/KR100566773B1/ko
Publication of KR20050122184A publication Critical patent/KR20050122184A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100566773B1 publication Critical patent/KR100566773B1/ko

Links

Images

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
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
    • 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
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • 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
    • G11B7/1376—Collimator lenses
    • 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 Head (AREA)

Abstract

본 발명은 광픽업 광학계에서의 수차보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 COMBO(DVD-ROM+CD-R/RW Pick Up), DVD±RW Pick-Up 광학계에서 고가의 큐빅빔 스플리터(CBS)를 대체하여 가격이 저렴한 2개의 평판형 빔 스플리터(PBS)를 사용함과 더불어 경사된 PBS 투과 시 발생되는 비점수차(AS)를 보정할 수 있는 수차보정방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 디스크(Disc)에서 재생신호를 판독한 빔이 제 1평판빔 스플리터(PBS)로 투과되고, 센서렌즈(sensor lens)를 통하여 포토다이오드집적회로(PDIC)를 입사하여 광신호를 전기신호로 바꿔주는 제1단계와; DVD 레이저다이오드에서 발광된 빔이 제 1회절격자(GT)를 투과하여 제 1평판빔 스플리터(PBS), 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 차례로 반사되며, 상기 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 반사된 빔이 콜리메이터 렌즈(CL)을 투과하여, 미러(MR)에서 반사하여 대물렌즈에서 집광되어 디스크 정보를 판독하는 제 2단계; 및 CD 레이저다이오드에서 발광된 빔이 제2회절격자(GT), 커플링 렌즈(CPL) 및 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 차례로 투과하여, 상기 콜리메이터렌즈(CL)를 투과하고, 미러(MR)에서 반사를 통해 대물렌즈에 집광되어 디스크 정보를 판독하는 제 3단계를 포함하는 광픽업 광학계에서의 수차보정방법이 제시된다.
평판빔 스플리터, PBS, 큐빅빔 스플리터, CBS, 수차, 보정

Description

광픽업 광학계에서의 수차보정방법{Method for astigmatism correcting of optical pick-up apparatus}
도 1은 종래 기술에 따른 수차보정광학 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수차보정광학 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따라 경사진 PBS 투과시 발생된 수차와 CPL 투과시 발생된 수차가 서로 상쇄되는 관계를 나타낸 모식도이다.
본 발명은 광픽업 광학계에서의 수차보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 COMBO(DVD-ROM+CD-R/RW Pick Up), DVD±RW Pick-Up 광학계에서 고가의 큐빅빔 스플리터(CBS)를 대체하여 가격이 저렴한 2개의 평판형 빔 스플리터(PBS)를 사용함과 더불어 경사된 PBS 투과 시 발생되는 비점수차(AS)를 보정할 수 있는 수차보정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광자기디스크, 광디스크 등의 광학적으로 정보의 기록재생이 행해지는 광디스크에 대하여 정보를 기록하여 기록된 정보의 재생을 행하기 위해 광-픽업 장치가 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 수차보정광학 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수차보정광학 시스템은 다음과 같은 보정원리를 갖는다.
디스크(Disc)에서 재생신호를 판독한 빔이 제 1평판빔 스플리터(PBS)(50)로 투과되고, 센서렌즈(sensor lens)(20)를 통하여 포토다이오드집적회로(Photo Diode Integrated Circuit, PDIC)(10)에 입사하여 광 신호를 전기신호로 바꾸어 준다.
또한, DVD 레이저 다이오드(30)에서 발광된 빔은 제 1회절격자(Grating)(40)를 투과하여 PBS(50), 큐빅빔 스플리터(Cubic Beam Splitter; CBS)(90) 및 콜리메이터 렌즈(Collimator Lens; CL)(110)를 투과하여 평행광으로 출사된다. 이후 미러(Mirror)(100)에 반사되고 대물렌즈(120)에 집광됨으로써 디스크(130) 정보가 판독된다.
또한, CD 레이저 다이오드(60)에서 발광된 빔은 제 2회절격자(70), 커플링 렌즈(Coupling Lens; CPL)(80) 및 큐빅빔 스플리터(CBS)(90)에서 차례로 투과된다. 그후 상기 큐빅빔 스플리터(90)에서 투과된 빔은 콜리메이트렌즈(110)를 투과하고 미러(MR)(100)에서 반사되어 대물렌즈(120)에 의해 집광됨으로써 디스크(130) 정보가 판독된다. 상기 커플링 렌즈(80)는 비구면 또는 구면의 볼록렌즈로 초점거리를 축소하여 효율을 향상시키게 된다.
이 때, 상기 큐빅빔 스플리터(90)는 정육면체 구조로써 투과시 광경로차가 발생하지 않기 때문에 원천적으로 송광계(레이저 다이오드 ~ DISC)에서 빔 스플리터(BS)에 의한 수차(Astigmatism)가 발생되지 않는다.
그러나 상기 큐빅빔 스플리터(90)는 2개의 프리즘을 접합하는 방식을 사용함으로써 제작이 어려울 뿐만 아니라, 상대적으로 평판빔 스플리터(PBS)에 비해 가격이 높다는 단점이 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 COMBO, DVD±RW Pick-Up 광학 시스템에서는 1개의 평판빔 스플리터(PBS)와 1개의 큐빅빔 스플리터(CBS)의 구조가 사용된다. BS(Beam Spliter)는 광을 분할(반사, 투과)하는 부품으로 광픽업(P/U) 구성을 위해 반드시 필요한 부품이고, COMBO, DVDㅁRW와 같이 DVD와 CD의 광학 시스템을 구성하기 위해서는 2개 이상의 BS가 필요하다.
이 때, 상기 BS는 평판형(Plate BS; PBS)과 큐빅형(Cubic BS; CBS)으로 분류되며, 큐빅빔 스플리터(CBS)는 상대적으로 평판빔 스플리터(PBS)보다 고가이지만, 무수차계를 지향하는 송광계 특성으로 사용이 불가피하다.
따라서 큐빅빔 스플리터(CBS)를 사용하지 않고, 저가인 2개의 평판빔 스플리터(PBS)를 사용하는 경우 탁월한 원가 절감효과가 있으나, 기울어진 PBS 투과시 발생되는 수차를 보정할 수 없는 문제점이 발생된다.
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써 본 발명은 COMBO, DVD±RW Pick-Up 광학계에서 고가의 큐빅빔 스플리터(CBS)를 대체하여 가격이 저렴한 2개의 평판형 빔 스플리터(PBS)를 사용함과 더불어 경사된 PBS 투과 시 발생되는 비점수차(AS)를 보정할 수 있는 수차보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명은
디스크(Disc)에서 재생신호를 판독한 빔이 제 1평판빔 스플리터(PBS)로 투과되고, 센서렌즈(sensor lens)를 통하여 포토다이오드집적회로(PDIC)를 입사하여 광신호를 전기신호로 바꿔주는 제1단계와;
DVD 레이저다이오드에서 발광된 빔이 제 1회절격자(GT)를 투과하여 제 1평판빔 스플리터(PBS), 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 차례로 반사되며, 상기 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 반사된 빔이 콜리메이터 렌즈(CL)을 투과하여, 미러(MR)에서 반사하여 대물렌즈에서 집광되어 디스크 정보를 판독하는 제 2단계; 및
CD 레이저다이오드에서 발광된 빔이 제2회절격자(GT), 커플링 렌즈(CPL) 및 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 차례로 투과하여, 상기 콜리메이터렌즈(CL)를 투과하고, 미러(MR)에서 반사를 통해 대물렌즈에 집광되어 디스크 정보를 판독하는 제 3단계를 포함하는 광픽업 광학계에서의 수차보정방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 수차보정광학 시스템의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수차보정광학 시스템은 다음과 같은 보정원리를 갖는다.
먼저, 디스크(Disc)에서 재생신호를 판독한 빔이 제 1평판빔 스플리터(PBS)(50)로 투과되고, 센서렌즈(sensor lens)(20)를 통하여 포토다이오드집적회로(Photo Diode Integrated Circuit, PDIC)(10)에 입사하여 광 신호를 전기신호로 바꾸어 준다.
그리고, DVD 레이저 다이오드(30)에서 발광된 빔은 제 1회절격자(GT)(40)를 투과하여 제 1PBS(50), 제 2PBS(55)에서 차례로 반사된다. 상기 제 2PBS(55)에서 반사된 빔은 콜리메이터 렌즈(Collimator Lens; CL)(110)를 투과하여 미러(MR)(100)에서 반사되고 대물렌즈(120)에서 집광됨으로써 디스크(130)정보가 판독된다.
또한, CD 레이저 다이오드(60)에서 발광된 빔은 제 2회절격자(GT)(70), 커플링 렌즈(CPL)(80) 및 제 2PBS(55)에서 차례로 투과된다. 상기 제 2PBS(55)에서 투과된 빔은 콜리메이터 렌즈(CL)(110)를 투과하고 미러(MR)(100)를 거쳐 대물렌즈(120)에 집광됨으로써 디스크(130) 정보가 판독된다. 여기서, 상기 CD 레이저 다이오드(60)에서 사용되는 커플링 렌즈(CPL)(80)는 비구면, 구면의 볼록렌즈로 초점거리를 축소하여 효율을 향상시킨다.
이 때, 상기 제 2PBS(55)를 투과하는 광학 시스템은 수차가 발생되어 이를 보정하지 않으면 정확한 디스크 판독이 어렵고, 기록특성도 좋지 않게 된다.
따라서 수차 보정이 필요한데 이를 보정판 등의 별도의 부품을 사용하지 않고, CD 레이저 다이오드 측의 효율향상을 위해 삽입되는 커플링 렌즈(CPL)의 렌즈형태로 보정할 수 있다.
커플링 렌즈(CPL)는 기존방식과 동일하게 초점거리를 줄일 수 있는 볼록형과 AS를 발생시킬 수 있는 토로이드형(toroid type) 또는 실린더형(cyllinderical type)을 복합적으로 사용하여 제 2PBS(55) 투과 시 발생되는 수차와 동일량의 수차를 서로 수직하게 배치하여 상쇄시킨다. 토로이드형(또는 실린더형)은 X축과 Y축의 곡률이 서로 상이하여 빔이 투과할 때 수차가 발생된다.
표 1은 수차가 보정되지 않은 커플링 렌즈(CPL)을 사용한 경우와 볼록형 또는 토로이드형으로 수차가 보정된 커플링 렌즈(CPL)을 사용한 경우의 수차량을 비교한 것이다. 여기서, 커플링 렌즈(CPL)의 두께는 0.7 mm 이고, 경사각은 25°이다.
종래 방식 수차 보정방식
렌즈형태 볼록형 볼록형+토로이드형
수차보정 없음 있음
수차량 총 RMS 0.033 λrms 총 RMS 0.002 λrms
수차량(AS) 0.080 수차량(AS) 0.00
COMA - 0.009 COMA - 0.007
SA3 0.0024 SA3 0.0019
상기 [표 1]에서는 총 RMS(Root Mean Square), 수차량, COMA 및 SA3(3rd Spherical Aberration)를 비교하고 있다. 여기서, COMA는 코마수차를 나타내고, SA3는 구면수차를 나타낸다.
표 1을 살펴보면, 총 RMS는 기존방식이 0.033 λrms 이고 본 발명의 수차보정방식이 0.002 λrms로써, 본 발명의 수차보정방식의 총 RMS는 기존방식에 비하여 0.031 λrms 줄었다.
또한, 수차량은 기존방식이 0.080이고, 본 발명의 수차보정방식이 0.00으로써 수차보정방식의 수차량은 기존방식에 비하여 0.080 줄었다. COMA는 기존방식이 -0.009이고, 본 발명의 수차보정방식이 -0.007로써 수차 보정방식의 COMA가 기존방식에 비하여 -0.002 줄었다. SA3는 기존방식이 0.0024이고 본 발명의 수차보정방식이 0.0019로써 수차 보정방식의 SA3가 기존방식에 비하여 0.0005 줄었다.
도 3은 본 발명에 따른 경사진 PBS 투과시 발생된 수차와 CPL 투과시 발생된 수차가 서로 상쇄되는 관계를 설명한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 경사진 PBS 투과시 발생된 수차량과 CPL 투과시 발생된 수차량은 각각 +0.1λ와 -0.1λ이다. 이때, 경사진 PBS 투과시 발생된 수차량과 CPL 투과시 발생된 수차량이 합해지면 서로 상쇄된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 업에 종사하는 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 이탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용만으로 한정되는 것이 아니라 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 의한 광픽업 광학계에서의 수차보정방법에 따르면 종래의 DVD/CD 기록 광학 시스템에서 사용되었던 고가의 CBS 대신에 저가의 2개 PBS를 대체하여 사용함으로써 저가의 픽업(Pick-Up) 장치 공급이 가능하고, 가격 경쟁력을 가질 수 있다. 또한, 구조적으로 간소화시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 디스크(Disc)에서 재생신호를 판독한 빔이 제 1평판빔 스플리터(PBS)로 투과되고, 센서렌즈(sensor lens)를 통하여 포토다이오드집적회로(PDIC)를 입사하여 광신호를 전기신호로 바꿔주는 제1단계와;
    DVD 레이저다이오드에서 발광된 빔이 제 1회절격자(GT)를 투과하여 제 1평판빔 스플리터(PBS), 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 차례로 반사되며, 상기 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 반사된 빔이 콜리메이터 렌즈(CL)을 투과하여, 미러(MR)에서 반사하여 대물렌즈에서 집광되어 디스크 정보를 판독하는 제 2단계; 및
    CD 레이저다이오드에서 발광된 빔이 제2회절격자(GT), 커플링 렌즈(CPL) 및 제 2평판빔 스플리터(PBS)에서 차례로 투과하여, 상기 콜리메이터렌즈(CL)를 투과하고, 미러(MR)에서 반사를 통해 대물렌즈에 집광되어 디스크 정보를 판독하는 제 3단계를 포함하는 광픽업 광학계에서의 수차보정방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 커플링 렌즈(CPL)의 형태는 초점거리를 줄이는 볼록형과 수차(AS)를 발생시키는 토로이드형 또는 실린더형을 복합적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계에서의 수차보정방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 커플링 렌즈(CPL)를 이용하여 제 2평판빔 스플리터(PBS) 투과 시 발생되는 수차와 동일 량의 수차를 서로 수직하게 배치하여 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 광픽업 광학계에서의 수차보정방법.
KR1020050117087A 2005-12-02 2005-12-02 광픽업 광학계에서의 수차보정방법 KR100566773B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050117087A KR100566773B1 (ko) 2005-12-02 2005-12-02 광픽업 광학계에서의 수차보정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050117087A KR100566773B1 (ko) 2005-12-02 2005-12-02 광픽업 광학계에서의 수차보정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050122184A KR20050122184A (ko) 2005-12-28
KR100566773B1 true KR100566773B1 (ko) 2006-04-03

Family

ID=37294122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050117087A KR100566773B1 (ko) 2005-12-02 2005-12-02 광픽업 광학계에서의 수차보정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100566773B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010047835A (ko) * 1999-11-23 2001-06-15 윤종용 호환형 광픽업장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010047835A (ko) * 1999-11-23 2001-06-15 윤종용 호환형 광픽업장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050122184A (ko) 2005-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6721259B1 (en) Optical head and recording/reproducing device
US5095476A (en) Scanning apparatus with integrated beam separating and beam-splitting element for scanning a magneto-optical record carrier
US6744568B2 (en) Objective lens, method for correcting manufacturing error thereof, and optical pick-up device using the same
US20090257339A1 (en) Optical head device and optical information recording or reproducing apparatus
TW476943B (en) Focusing lens, optical head, and apparatus and method of optical information recording and reproduction
US8098562B2 (en) Objective lens comprising a diffraction structure for distributing light in to light of different diffraction orders, optical pickup device, and optical information recording or reproduction apparatus having same
US6240053B1 (en) Optical pickup device
JP4513946B2 (ja) 光ピックアップ装置用光学系、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
KR100566773B1 (ko) 광픽업 광학계에서의 수차보정방법
US20060092814A1 (en) Aberration compensation element, and optical system and optical device provided with the same
JP3757962B2 (ja) 光ピックアップ用プリズム及び光ピックアップの製造方法
US7450477B2 (en) Optical pickup having a polarization beam splitter
CN101183543A (zh) 光学拾取装置
US20070081441A1 (en) Optical pickup device and information recording/reproducing apparatus
KR100421011B1 (ko) 다각형의 프리즘을 구비한 광픽업장치 및 이를 이용한광축보정방법
US8984543B2 (en) Beam controlling method and optical pickup device for performing the method
JPH0314326B2 (ko)
US8045428B2 (en) Optical pickup apparatus
KR100403596B1 (ko) 직각삼각형 모양의 빔스프리터를 구비한 광픽업장치와이를 이용한 광축보정방법
KR20100055836A (ko) 자유 곡면 프리즘을 이용한 광픽업장치
JP2004342315A (ja) 光ピックアップ
JP2002025101A (ja) 光ピックアップ
JPH05314536A (ja) ビームスプリッタ及び光ピックアップ
KR20030093858A (ko) 디브이디/고밀도 디브이디 겸용 광픽업과, 그에 따른구면수차 검출장치
JPH10214436A (ja) 光ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G15R Request for early opening
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130130

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140325

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160328

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee