KR100661896B1 - 광 디스크 장치 - Google Patents

광 디스크 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100661896B1
KR100661896B1 KR1020050057523A KR20050057523A KR100661896B1 KR 100661896 B1 KR100661896 B1 KR 100661896B1 KR 1020050057523 A KR1020050057523 A KR 1020050057523A KR 20050057523 A KR20050057523 A KR 20050057523A KR 100661896 B1 KR100661896 B1 KR 100661896B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
recording layer
recording
optical disk
layer
Prior art date
Application number
KR1020050057523A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060048732A (ko
Inventor
쓰미다카 마루야마
아끼히토 오가와
가츠오 이와타
가즈오 와타베
Original Assignee
가부시끼가이샤 도시바
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 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 가부시끼가이샤 도시바
Publication of KR20060048732A publication Critical patent/KR20060048732A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100661896B1 publication Critical patent/KR100661896B1/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
    • G11B7/1353—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • 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
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
    • 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
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0935—Details of the moving parts

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 광 디스크 장치(11)는 광 디스크의 제1 및 제2 기록층에서 반사된 반사 레이저광을 수광하여 재생 신호를 출력하는 광 검출기(26)의 수광면을 집광 렌즈(25)의 초점 위치로부터 소정량 벗어난 위치에 마련함으로써, 각각의 기록층으로부터 신호를 재생할 때 나머지 기록층으로부터의 반사광에 의해 발생하는 크로스토크에서의 차이를 감소시키도록 구성된다.
광 디스크, 크로스토크, 수광면, 반사광, 기록층

Description

광 디스크 장치{OPTICAL DISC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 헤드 장치에 적용 가능한 기록 매체(광 디스크)의 일례를 설명한 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 헤드 장치의 주요부를 설명한 개략도.
도 3a 및 3b는, 반사 레이저광이 도 2에 도시한 광 헤드 장치를 사용하여 2층의 기록층으로부터 얻어지는 때에 발생하는 스페이스 층으로부터의 크로스토크의 원인을 설명한 개략도.
도 4는 도 3을 참조하여 설명한 스페이스 층으로부터의 크로스토크의 크기가 광 디스크의 기록층의 층간 거리인 스페이스 층의 두께 및 광 검출기의 위치에 의존하여 변화되는 예를 설명한 그래프.
도 5는 도 3을 참조하여 설명한 스페이스 층으로부터의 크로스토크의 값에 따라 규정되는 광 검출기의 수광면의 양호한 위치의 일례를 설명한 개략도.
도 6은 도 5를 참조하여 설명한 위치에 광 검출기를 설치함으로써 스페이스 층으로부터의 크로스토크의 억제를 설명한 개략도.
도 7은 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 광 검출기의 양호한 위치를 위한 조건을 만족하는 광 헤드 장치의 일례를 도시한 개략도.
도 8은 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 광 검출기의 양호한 위치를 위한 조건을 만족하는 광 헤드 장치의 일례를 도시한 개략도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 광 디스크(기록 매체)
2 : 기판
3 : 제1 기록층[기록층(L1)]
4 : 스페이스 층
5 : 제2 기록층[기록층(L0)]
6 : 기판
11 : 광 헤드 장치
20, 720, 820 : 반도체 레이저 장치
21, 721, 821 : 콜리메이트 렌즈
22, 722, 822 : 편광 빔 분할기
23, 723, 823 : λ/4판
24, 724, 824 : 대물 렌즈
25, 725, 825 : 집광 렌즈
26 : 광 검출기
27 : 프로세서
28 : 서보 드라이버
29 : 액츄에이터
730 : 빔 분할기
731 : 포커스 오차 검출용 광 검출기
732 : 트랙 오차 검출용 광 검출기
840 : 광 검출기
850 : 홀로그램(파면 변환 수단)
본 발명은 2층 이상의 기록층에 정보가 기록되어 있는 광 디스크로부터 정보를 재생할 때에, 크로스토크가 적고, 신호 재생 시스템을 간소화할 수 있는 광디스크 장치에 관한 것이다.
정보 기록 매체로서 이용되는 광 디스크에는 CD, DVD-ROM으로 대표되는 재생 전용형, CD-R, DVD-R로 대표되는 1회 추기형, DVD-RAM으로 대표되고, 컴퓨터의 외부 메모리나 기록-재생 비디오(비디오 기록)에 이용되는 재기록 가능형 등이 있다.
최근, 현행 표준 DVD의 기록 용량을 증대시키기 위해, 기록층을 2층 이상으로 증가시키는 연구가 진행되고 있다. 이를 위해, 기록층간의 스페이스 층 두께를 현행 DVD 규격의 디스크에 비하여 얇게 하는 것이 필요하다. 그러나, 스페이스 층의 두께를 얇게 하면, 층간의 크로스토크가 증대되는 것으로 알려져 있다.
또한, 1번째 층의 기록층을 재생하고 있을 때에 2번째 층에서 생기는 크로스토크의 크기와, 2번째 층의 기록층을 재생하고 있을 때에 1번째 층에서 생기는 크로스토크의 크기간의 차이(배율)가 크게 변화하는 것이 알려져 있다. 이것은, 포 커스 오차 검출 시스템으로서, 비점 수차법(astigmatic aberration method)과 스폿 사이즈법(spot size method)의 2개를 조합하여 ±1차 회절광을 이용하는 신호 검출 시스템을 사용한 신호 재생 시스템에 있어서, 0차광의 효율 저하를 야기하여 검출 능력을 저하시키는 요인이 된다.
차세대 DVD(이하, HD DVD라고 약칭함)에서, 만일 기록 용량을 증대시키기 위해서, 스페이스 층이, 2층 이상의 기록층을 갖는 표준 DVD 중 현행의 듀얼층 DVD-ROM에 비하여 얇아지면, 층간 크로스토크가 커져 포커스 오차의 검출 시스템에 따라서는 양호한 재생 신호를 얻을 수 없는 문제가 있다.
크로스토크의 차가 큰 경우, 신호 재생 시스템의 동적 범위를 크게 할 필요가 있어, 신호 재생 시스템의 비용이 증대하거나, 노이즈 레벨이 증대하는 문제가 있다.
본 발명의 한 특징에 따르면,
광원과;
적어도 2층의 기록층을 갖는 기록 매체의 적어도 한 기록층에 상기 광원으로부터의 광을 집광하는 대물 렌즈와;
적어도 2층의 기록층을 갖는 기록 매체의 한 기록층으로부터 반사된 광을 집광하는 집광 렌즈와;
상기 집광 렌즈의 초점 위치로부터 소정량 벗어난 위치에서 수광면을 가지며, 적어도 2층의 기록층을 갖는 기록 매체의 한 기록층으로부터 반사된 광을 수광 하고, 그 광의 강도에 대응하는 신호를 출력하는 광 검출기를 포함하는 광 디스크 장치가 제공된다.
첨부된 도면들은 본 명세서의 일부를 구성하며, 상기에서 설명한 개괄적 설명과 이하에서 주어지는 실시예들의 상세한 설명을 예시하며, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
이하, 본 발명의 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 도 2를 참조하여 이하에서 설명하는 본 발명의 광 헤드 장치에 의한 정보의 기록 또는 정보의 재생에 적합한 광 디스크의 구성의 일례를 도시한 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 광 디스크(기록 매체, 1)는, 폴리카보네이트로 이루어진 제1 기판(2)상에 상변화 기록막(phase-change recording film)을 포함하는 제1 정보 기록층(3)을 갖는다.
제1 정보 기록층(3)에는, 광 헤드 장치(11)의 반도체 레이저 장치(20)로부터 출력된 레이저광의 파장에 대하여 소정의 투과율을 나타내는 스페이스 층(4)이 적층되어 있다. 스페이스 층(4)에는, 제2 정보 기록층(5)이 적층되어 있다. 스페이스 층(4)은 통상 접착제나 자외선 경화수지로 이루어진다. 제2 정보 기록층(5)은 폴리카보네이트로 이루어진 제2 기판(6)에 의해 덮여 있다.
광 디스크(1)에 있어서, 정보 기록층(3, 5)은 금속을 재료로 한 반사막에 의한 재생 전용(판독-전용)층이어도 좋고, 상변화막을 재료로 한 기록 재생 가능(리 라이트블)층이어도 좋다. 또한, 광 디스크(1)에 있어서, 2개의 기록층(3 또는 5) 중 한쪽만이 재생 전용층이고 다른 한쪽이 기록 재생 가능층이어도 좋다.
전술한 바와 같이, 광 디스크(1)는 제1 기판(2)으로부터 제2 기판(6)까지를 차례로 적층하거나, 또는 소정 두께의 정보 기록층(3)(또는 5)을 갖는 2개의 기판을, 접착성 재료를 이용하여 스페이스 층(4)에 접합시켜 서로 마주하도록 형성할 수 있다. 또한, 한 면에 정보 기록층이 형성되어 있는 각 기판은 그 두께가 약 0.6 ㎜이고, 광 디스크(1)의 전체 두께는 약 1.2 ㎜(기준 기판 두께)이다.
광 디스크(1)는 소위 한 면 2층(one-side dual layer) 디스크로서, 제1 정보 기록층(3)은, 반도체 레이저 장치(20)로부터 출력되는 레이저광의 파장에 대하여 소정의 투과율을 나타내는 반투명성이다. 따라서, 제1 정보 기록층(3)은 일정량의 광을 반사하는 동시에 나머지 광을 투과할 수 있다. 이 때문에, 기판(2)측으로부터 광 디스크(1)에 광이 조사될 때, 제1 기록층(3)과 제2 기록층(5) 중 어느 한쪽에 초점을 맞춤으로써[대물 렌즈(24)를 통해 레이저광(100)에 부여된 집속성에 의해 레이저광(100)이 집광되는 위치에 대한 대물 렌즈(24)와 광 디스크(1) 사이의 거리를 어느 한쪽 기록층(3 또는 5)에 일치하도록 대물 렌즈(24)의 위치를 제어함으로써], 정보 기록층(3 또는 5) 중 어느 한쪽에 정보를 기록하거나 또는 어느 한쪽으로부터 정보를 재생할 수 있다.
스페이스 층(4)은 한쪽 정보 기록층(3)(또는 5)으로부터 정보를 재생하는 동안, 다른 쪽 정보 기록층(5)(또는 3)으로부터의 정보의 누설(크로스토크)을 광학적으로 차단하는 역할을 갖는다. 크로스토크는 상이한 정보층으로부터의 누설되는 누설 광(선)이다. 그러한 의미에서는, 2층의 정보 기록층(3) 및 정보 기록층(5)의 간격은 가능한 한 떨어져 있는 편이 좋고, 스페이스 층(4)의 두께는 두꺼운 편이 좋게 된다. 그러나, 그 경우에는 기록 재생하는 광학 시스템에 부담이 걸리게 된다.
즉, 기판(2) 표면으로부터 스페이스 층(4) 중심까지의 두께를, 도 2를 참조하여 이하에 설명하는 대물 렌즈의 부하로서 규정한 경우, 어느 쪽의 정보 기록층(3, 5)에 정보를 기록하거나 또는 기록층으로부터 정보를 재생하는 경우라도, 스페이스 층(4)의 절반 두께의 두께 오차에 의한 수차(aberration)가 발생한다.
따라서, 기록 재생 광학 시스템의 수차라는 관점에서는, 스페이스 층(4)의 두께는 얇은 편이 좋게 된다. 즉, 스페이스 층(4)의 두께는 정보 기록층(3) 및 정보 기록층(5) 사이의 크로스토크와 기록 재생 광학 시스템의 수차에 있어서의 트레이트 오프 관계의 타협점으로 정해지게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 광 디스크에 정보를 기록하거나 광 디스크로부터 정보를 재생하는 광 헤드 장치의 일례를 설명한 개략도이다. 도 2에서는, 광 헤드 장치의 주요부만을 설명하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광 헤드 장치(11)는 400 ㎚∼410 ㎚의 보라색 광 빔, 즉 레이저광을 출력하는 반도체 레이저(광원, 20)를 갖는다. 레이저광의 파장은 440 ㎚ 이하이면 좋고, 일례를 나타내면, 405 ㎚이다.
반도체 레이저(20)로부터 출사된 레이저광(100)은 콜리메이트 렌즈(collimator lens, 21)에 의해 콜리메이트된다. 콜리메이트된 평행광은, 편광 빔 분할기(22) 및 λ/4판(23)을 투과하여, 대물 렌즈(24)에 의해 도 2에 의해 이하에 설명하는 광 디스크(1)의 기록면으로 안내된다.
광 디스크(1)에 의해 안내된 레이저광(100)은 대물 렌즈(24)와 광 디스크(1) 사이의 거리와 대물 렌즈(24)에 의해 부여된 집속성(convergence)에 의해 제1 또는 제2 기록층 중 어느 한쪽에 집광된다.
광 디스크(1)의 기록층에 집광된 레이저광(100)은 기록층에서 반사되고, 반사 레이저광(101)으로서 대물 렌즈(24)로 되돌려지고, λ/4판(23)을 투과하여 편광 빔 분할기(22)로 되돌려진다.
편광 빔 분할기(22)로 되돌려진 반사 레이저광(101)은 편광 빔 분할기(22)의 편광면에서 집광 렌즈(25) 쪽으로 반사되고, 집광 렌즈(25)에 의해 부여되는 집속성에 의해 규정되는 초점 거리에 대응하는 빔 스폿 사이즈를 갖는 집속광으로서, 광 검출기(26)의 수광면에 결상된다.
광 검출기(26)의 수광부는 통상 몇개의 섹션으로 분할되어 있고, 그 각각은 광강도에 대응하는 전류를 출력한다. 개개의 수광부 섹션으로부터 출력된 전류는 도시하지 않은 I/V 증폭기에 의해 전압으로 변환된 후, 프로세서(27)에 의해 HF(재생) 신호, 포커스 오차 신호, 및 트랙 오차 신호 등으로 이용 가능하게 처리된다. 또한, HF(재생) 신호는 상세히 설명하지 않지만, 소정의 신호 형식으로 변환되거나, 소정의 인터페이스를 통하여 예컨대 일시 기억 장치 또는 외부 기억 장치 등에 출력된다.
프로세서(27)에 의해 얻어진 신호 중 포커스 오차 신호 및 트랙 오차 신호 는, 서보 드라이버(28)에 의해 대물 렌즈(24)의 위치를 변위시키는 액츄에이터(29)를 동작시키기 위한 포커스 제어 신호 및 트랙 제어 신호로서 이용 가능하게 변환되어 액츄에이터(29)에 공급된다. 따라서, 액츄에이터(29)에 유지된 대물 렌즈(24)는 광 디스크(1)의 정보 기록층(3)(또는 5)에 대하여 접근/이탈하는 방향인 상하 방향, 및/또는 디스크 레이디얼 방향으로, 임의로 이동된다. 즉, 대물 렌즈(24)는 서보 드라이버(28)에 의해 광 디스크(1)상의 정보 트랙을 따르도록 제어된다.
그 다음, 차세대 DVD(이하, HD DVD라고 약칭함)라고 불리는 신규격의 광 디스크에 정보를 기록하거나 정보를 재생하기 위해서 광 헤드 장치(11)의 여러 가지 요소를 최적화하는 것에 관해 설명이 주어질 것이다.
HD DVD의 사양으로서, 광원(반도체 레이저 장치의 출력)의 파장 405 ㎚, 대물 렌즈(24)의 개구수(NA)를 NA=0.65라고 하면, 광 디스크(1)의 스페이스 층(4)의 두께는, 전술한 트레이드 오프를 고려하여, 15 ㎛∼25 ㎛ 정도가 적당하다. 또한, 이하에 설명하는 스페이스 층(4)의 두께에 관한 조건은 3층 이상의 정보 기록층을 갖는 광 디스크, 즉 스페이스 층이 2층 이상이 되는 광 디스크에도 적용 가능하다.
도 3a 및 3b를 참조하여 2층 광 디스크를 재생한 경우의 층간 크로스토크에 대해서 설명한다. 또한, 도 3a 및 3b에서, 2개의 기록 재생층을 갖는 경우를 예를 들었지만, 3 이상의 기록층을 갖는 경우에도 마찬가지이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 대물 렌즈(24)에 의해 집속성이 부여된 레이저광이, 대물 렌즈(24)로부터 먼 쪽의 기록 재생층(5, L1)에 집광될 때, 정보 기록층(5, L1)으로부터 반사된 반사 레이저광(101a)(실선)은, 대물 렌즈(24)를 투과한 후 에 평행광이 되고, 집광 렌즈(25)에서 집광되어, 광 검출기(26) 부근의 소정 위치에서 초점을 형성한다. 이 때, 대물 렌즈(24)에 가까운 쪽의 정보 기록층(3, L0)으로부터 반사된 반사 레이저광(101b)(점선)은, 정보 기록층(5, L1)으로부터의 반사광의 초점 위치보다도 더 떨어진 위치에서 초점을 형성한다.
한편, 도 3b에 도시한 바와 같이, 대물 렌즈(24)에 의해 집속성이 부여된 레이저광이 대물 렌즈(24)에 가까운 쪽의 기록 재생층(3, L0)에 집광되는 경우, 정보 기록층(3, L0)으로부터 반사된 반사 레이저광(101c)(실선)은 대물 렌즈(24)를 투과한 후에 평행광이 되고 집광 렌즈(25)에서 집광되어, 광 검출기(26) 부근의 소정 위치, 즉, 도 3a에 도시한 정보 기록층(5, L1)으로부터의 반사 레이저광(101)의 초점 위치와 실질적으로 동일한 위치에서 초점을 형성한다. 이 경우, 대물 렌즈(24)에서 먼 쪽의 정보 기록층(5, L1)으로부터 반사된 반사 레이저광(101)(점선)은 정보 기록층(3, L0)으로부터의 반사광의 초점 위치보다도 앞, 즉 집광 렌즈(25)측에 초점을 형성한다.
이러한 반사 레이저광을 제공하는 광 디스크(2층)에 대하여, 포커스 오차를 검출하기 위해서 비점 수차법을 이용하여 포커스용 광 검출기와 RF(재생 신호)용 광 검출기를 겸용한 광 헤드 장치와 같이, 광 검출기의 위치를 집광 렌즈(25)의 초점 위치와는 다른 위치에(도 3a 및 도 3b에 126으로서 기재한 점선 위치)에 광 검출기(26)의 수광면을 위치시키는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, L1[제1 기록층(5)]에 집광되어 있는 경우에 크로스토크가 되는 L0[제2 기록층(3)]으로부터의 반사 레이저광의 단면 빔 사이즈와, L0[제2 기록층(3)]에 집광되어 있는 경우의 L1[ 제1 기록층(5)]로부터의 반사 레이저광의 단면 빔 사이즈는, 도 3a 및 도 3b에 S1, S0로 도시되는 바와 같이, 크게 다르다.
환언하면, 비기록 재생층으로부터의 크로스토크의 양(크기)은, 대물 렌즈(24)에 의해 레이저광이 집광되는 기록층(포커스가 맞춰져 있는, 즉, 온 포커스)에 의존한다.
이것은 도 4에 곡선 A(○와 점선)에 의해 도시한 L0에 집광되어 있는 경우의 L1로부터의 반사 레이저광에 의한 크로스토크량 CT1 및 곡선 B(△과 점선)에 의해 도시한 L1에 집광되어 있는 경우의 L0으로부터의 반사 레이저광에 의한 크로스토크량 CT0으로부터 명백하다. 도 4에서는, 횡축을 2개의 층 사이의 스페이스 층(4)의 두께로서 플롯하고 있다.
곡선 A 및 곡선 B로부터, 2개의 크로스토크(CT1과 CT0)의 신호 진폭의 값은 크게 괴리되어 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 광 디스크 장치의 동적 범위의 설계시에 큰 크로스토크를 고려하는 것이 필요하므로, 노이즈 증가를 야기한다.
역으로, 도 3a 및 도 3b에 26으로 도시한 실선 위치 즉 점선 126으로 도시한 위치보다도 집광 렌즈(25)의 초점 위치에 가까운 곳에 광 검출기(26)를 위치시키는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 도 3a 및 도 3b로부터 알 수 있는 바와 같이, L1에 집광되어 있는 경우의 L0으로부터의 반사 레이저광의 빔 스폿의 크기와, L0에 집광되어 있는 경우의 L1로부터의 반사 레이저광의 빔 스폿의 크기는 대략 동일한 크기가 된다. 또한, 각각의 반사 레이저광에 대한 크로스토크량도 도 4에 곡선 a(○와 실선 즉 CT1)와 곡선 b(△과 실선 즉 CT0)에 의해 도시한 바와 같이, L0에 집 광되어 있는 경우의 L1부터의 반사 레이저광에 의한 크로스토크량 CT1과 L1에 집광되어 있는 경우의 L0으로부터의 반사 레이저광에 의한 크로스토크량 CT0과의 차는 앞서 곡선 A 및 곡선 B에 도시한 예에 비하여 작아진다.
따라서, 2개의 기록층으로부터의 누설에 의한 크로스토크량을 현재 기록 또는 재생하고 있는 층에 관계없이 대략 일정한 범위로 설정할 수 있다. 이 경우, 광 디스크 장치로서의 크로스토크량의 최대치도 저감할 수 있다. 또한, 크로스토크량의 차는 노이즈를 제거하는 회로 및 동적 범위의 관점에서 2배 이하로 하는 것이 적당하다.
그러나, 도 4에 곡선 a(○와 실선, CT1) 및 곡선 b(△과 실선, CT0)로 도시한 크로스토크량을 실현할 수 있는 신호 재생 시스템[도 2에 도시한 광 헤드 장치(11)에 있어서, 대물 렌즈(24), 집광 렌즈(25) 및 광 검출기(26)]에서는, 트랙 오차를 검출하기 위한 신호의 크기가 작아지는 것이 알려져 있다.
이 때문에, 보다 적합하게는 광 검출기(26)의 수광부의 크기를 예컨대 JIS(일본공업규격) JIS X 6241:1997에 의해 규정되어 있는 A/M2(광 검출기의 수광부의 면적 A)와 검출 횡 배율 M{[대물 렌즈(24)의 초점 거리 fo에 대한 집광 렌즈(25)의 초점 거리의 비]의 제곱의 비}으로 구할 수 있는 크기로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 집광 렌즈(25)의 초점 거리 fc를 80 ㎜, 광 검출기의 수광부의 면적 A를 16900 ㎛2, 횡 배율 M을 26.67이라고 하면, A/M2은 하기 수학식과 같이 된다.
A/M2＝16900/(26.67)2＝23.76 ≒ 23.8[㎛2]
도 5에 △으로 도시한 바와 같이, 집광 렌즈(25)의 초점 위치에 대하여 -1 ㎜(「-」는 전방, 즉 집광 렌즈(25)측을 나타냄)의 위치에 광 검출기(26)의 수광면을 위치시키는 것이 바람직하다. 또한, 도 5에 △으로 도시한 위치에 광 검출기(26)의 수광면을 배치한 경우의 층간 크로스토크의 양 즉 L0에 집광되어 있는 경우의 L1로부터의 반사광에 의한 크로스토크량 CT1과 L1에 집광되어 있는 경우의 L0으로부터의 반사광에 의한 크로스토크량 CT0과의 차(배율)는 도 6에 도시한 바와 같이 기록층(3, 5) 사이의 스페이스 층(4) 두께에 관계없이 대략 2배로 수습되는 것을 확인할 수 있다.
도 7은, 도 4 내지 도 6을 이용하여 설명한 광 검출기의 적합한 위치 조건을 만족하는 광 헤드 장치의 일례를 도시한 개략도이다. 도 2에 의해 개략을 설명한 구성(요소)과 동일하거나 유사한 구성에는 700을 부가한 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 광원(반도체 레이저 장치; 720)을 출사한 파장 405 ㎚의 레이저광은 콜리메이터 렌즈(721)에 의해 콜리메이트되어 평행광이 되고, 편광 빔 분할기(722), λ/4판(723)을 통과하여 대물 렌즈(724)쪽으로 안내된다. 대물 렌즈(724)로 안내된 레이저광은, 대물 렌즈(724)에서 소정의 집속성이 부여되고, 광 디스크(1)의 제1 기록층(3)(대물 렌즈측, L0) 또는 제2 기록층(5)(스페이스 층 4보다도 안쪽, L1) 중 어느 하나에 집광된다.
광 디스크(1)의 제1 또는 제2 기록층[3(L0) 또는 5(L1)]으로부터 반사된 레이저광은 대물 렌즈(724)에 의해 포착되며, λ/4판(723)을 통과하여 편광 빔 분할기(722)에 의해 빔 분할기(730) 쪽으로 반사된다.
편광 빔 분할기(722)로부터 반사된 레이저광은, 집광 렌즈(725)에서 소정의 집속성이 부여된 후, 빔 분할기(730)에 의해 2개로 분할되어, 포커스오차 신호의 생성에 이용되는 제1 광 검출기(731) 및 트랙 오차 신호의 생성에 이용되는 제2 광 검출기(732)에 각각 집광된다.
트랙 오차 검출용의 제2 광 검출기(732)는, 도 5에서 설명한 전술한 위치, 즉 광 검출기의 면적 A와 대물 렌즈의 초점 거리 fo에 대한 집광 렌즈의 초점 거리의 비(M)의 제곱의 비인 A/M2이며, 23.8 ㎛2의 면적의 수광면을 갖는 광 검출기를 집광 렌즈의 초점 위치 fc에 대하여 -1 ㎜로 한 위치에 위치되는 것이 바람직하다. 이것은, 트랙 오차 신호를 얻기 위한 광 검출기(732)는 그 검출 원리 및 검출 정밀도에 기초하여 동적 범위가 억제될 수 있다는 사실에 기인하고 있다(2채널 검출기에 있어서, 어느 쪽의 채널이 「+」 또는 「-」인지를 특정할 수 있으면 됨).
트랙 오차 검출용 제2 광 검출기(732)의 출력은, 도시하지 않은 가산기에 의해 가산되고, RF(재생) 신호로서 소정의 규칙에 따라 또는 소정의 인터페이스를 통해 처리되며, 도시하지 않은 일시 기억 장치, 또는 외부 기억 장치에 출력된다.
검출 시스템(집광 렌즈)의 초점 위치 부근에 광 검출기를 위치시키는 방법으로서, 홀로그램 등의 파면 변환 소자를 이용하는 것이 유효하다. 즉, 통상의 비점 수차 광학 시스템에서는, 광 검출기를 집광 렌즈의 초점 위치에 위치시키는 것은 곤란하다.
또한, 파면 변환 수단을 이용하지 않는 나이프 에지법에 의해 포커스 오차를 검출하는 경우, RF 신호를 검출하는 광 검출기의 출력으로부터 트래킹 에러 신호도 역시 얻어지기 때문에, 광 검출기의 수광면 상에서의 빔 스폿의 크기가 매우 작아지고, 대물 렌즈의 오프셋 등의 영향을 받기 쉽게 되어 버린다.
도 8은 도 7에 도시한 광 헤드 장치에 파면 변환 수단을 이용하는 예를 설명하고 있다. 도 2 및 도 7에서 개략적으로 설명한 구성(요소)과 동일하거나 유사한 구성에는 참조번호 800을 부가하여 상세한 설명을 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 광원(반도체 레이저 장치; 820)을 출사한 파장 405 ㎚의 레이저광은 콜리메이터 렌즈(721)로 콜리메이트되어 평행광이 되고, 편광 빔 분할기(822), λ/4판(823)을 통과하여 대물 렌즈(824)로 안내된다. 대물 렌즈(824)로 안내된 레이저광은 대물 렌즈(824)에 있어서 소정의 집속성이 부여되고, 광 디스크(1)의 제1 기록층(3)(대물 렌즈측 L0), 또는 제2 기록층(5)(스페이스 층 4보다도 안쪽, L1) 중 어느 하나에 집광된다.
광 디스크(1)의 제1 또는 제2 기록층[3(L0) 또는 5(L1)]으로부터 반사된 반사 레이저광은, 대물 렌즈(824)에 의해 포착되며, λ/4판(823)을 통과하여 편광 빔 분할기(822)에 의해 광 검출기(840) 쪽으로 반사된다.
편광 빔 분할기(822)에 의해 반사된 반사 레이저광은, 집광 렌즈(825)에서 소정의 집속성이 부여된 후, 광 검출기(840)와 집광 렌즈(825) 사이의 소정 위치에 설치된 파면 변환 소자, 즉 홀로그램 소자(850)에 의해 광 검출기(840)의 소정 위치를 향해 진행 방향이 변화되고, 도시하지 않지만, 광 검출기(840)의 포커스 오차 신호의 생성에 이용되는 포커스 오차 검출용 광 검출 영역, 및 트랙 오차 신호의 생성에 이용되는 트랙 오차 검출용 광 검출 영역에 각각 집광된다. 트랙 오차 검출용 광 검출 영역으로부터의 출력은, 도시하지 않은 가산기에 의해 가산되고, 소정의 규칙에 따라 또는 소정의 인터페이스를 통해 RF(재생) 신호로서 처리되며, 도시하지 않은 일시 기억 장치, 또는 외부 기억 장치에 출력된다.
홀로그램 소자(850)는 상세히 설명하지 않지만, 포커스 오차 검출 방식으로서 나이프 에지법을, 트랙 오차 검출 방식으로서 푸시풀법을 각각 이용하는 것을 상정하여, 집광 렌즈(825)에 의해 소정의 집속성이 부여된 반사 레이저광에, 특정한 단면 빔 형상(빔 스폿 사이즈)을 부여할 수 있는 패턴이 부여되어 있는 것으로 한다. 또한, 포커스 오차 검출 방식 및 트랙 오차 검출 방식은 주지의 여러 가지 방식을 이용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 포커스 오차 검출 방법을 이용하지 않고도 2층 이상의 기록층을 갖는 광 디스크로부터 재생 신호가 안정적으로 얻어질 수 있다. 재생 신호가 2층 이상의 기록층으로부터 얻어질 때, 크로스토크가 2배로 제어될 수 있어, 신호 재생 시스템 상의 부하를 감소시킨다.
당업자에게는 추가적인 잇점이나 수정이 명확할 것이다. 따라서, 넓은 견지에서, 본 발명은 특정한 상세한 설명이나 도시된 실시예들만으로 제한되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물에 의해 한정되는 발명의 정신과 범위로부 터 벗어나지 않고 다양한 수정이 이루어질 수 있다.
발명의 상세한 설명에 있어서는, 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 예로서 광 디스크 장치가 선택되었지만, 동화상 촬영용 카메라나 음악 데이터를 수용하는 휴대용 음향 기기 등에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명에 따르면, 포커스 오차 검출 방식에 의하지 않고서, 2 이상의 기록층을 갖는 광 디스크로부터, 안정되게 재생 신호를 얻을 수 있다. 또한, 2 이상의 기록층으로부터 재생 신호를 얻을 때에, 크로스토크의 크기를 대략 2배로 억제할 수 있고, 신호 재생계의 부담을 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 광 디스크 장치에 있어서,
    광원(20)과;
    상기 광원으로부터의 광을, 적어도 2층의 기록층을 갖는 기록 매체의 적어도 한 기록층에 집광하며, 사전설정된 개구수(numerical aperture)를 갖는 대물 렌즈(24)와;
    적어도 2층의 기록층(3, 5)을 갖는 기록 매체의 적어도 한 기록층으로부터 반사된 광에 사전설정된 집속성(convergence)을 부여하는 집광 렌즈(25)와;
    상기 집광 렌즈의 초점 위치로부터 소정량 벗어난 위치에서 수광면을 가지며, 적어도 2층의 기록층을 갖는 기록 매체의 한 기록층으로부터 반사된 광을 수광하고, 그 광의 강도에 대응하는 신호를 출력하는 광 검출기(26)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 검출기의 수광면은, 다른쪽 기록층(5) 상에 광선의 초점이 형성되어 있을 때 한쪽 기록층(3)으로부터 반사된 광에 의해 유발되는 크로스토크와, 한쪽 기록층(3) 상에 광선의 초점이 형성되어 있을 때 상기 다른쪽 기록층(5)으로부터 반사된 광에 의해 유발되는 크로스토크간의 차가 2배보다 작아지는 위치에 놓이는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광원으로부터 출사되는 광의 파장은 440 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 대물 렌즈의 개구수는 0.65인 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기록 매체의 기록층간의 두께는 15 ㎛ ∼ 25 ㎛인 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  6. 광 디스크 장치에 있어서,
    제1 기록층과 제2 기록층(3 또는 5) 사이에 놓인 적어도 하나의 스페이스 층(4)을 갖는 기록 매체의 어느 한 기록층에 파장이 400∼410 ㎚인 광을 집광할 수 있으며, 초점 거리가 fo이고, 사전설정된 개구수를 갖는 대물 렌즈와;
    기록 매체의 어느 한 기록층으로부터 반사된 광을 사전설정된 위치에 집광할 수 있으며, 초점 거리가 fc인 집광 렌즈와;
    상기 집광 렌즈에 의해 소정의 집속성이 부여된 광을 수광하고, 그 광의 강도에 대응하는 신호를 출력하는, 수광 면적 A의 수광부를 갖는 광 검출기
    를 포함하고,
    스페이스 층의 두께가 15 ㎛보다 두꺼울 때 상기 기록층 상호간의 크로스토 크의 차가 2배를 넘지 않도록 상기 대물 렌즈와 상기 집광 렌즈는 A/M2의 값이 사전설정된 범위 내로 규정되고, 수광면이 상기 집광 렌즈의 초점 위치에 대하여 Δ만큼 벗어난 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 대물 렌즈의 개구수는 0.65인 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  8. 광 디스크 드라이버의 기록 매체로부터의 광을 검출하는 광 검출기의 수광면의 위치를 지정하는 방법에 있어서,
    기록 매체로부터의 광을 받아들이는 제1 렌즈의 초점 거리를 fo, 조사된 광의 강도에 대응하는 신호를 출력하는 광 검출기의 수광면의 면적을 A, 광 검출기의 수광면에 광을 집광하는 제2 렌즈의 초점 거리를 fc, fc/fo를 M이라고 할 때,
    A/M2의 값이 소정의 값보다 작고, 다른쪽 기록층 상에 광선의 초점이 형성되어 있을 때 한쪽 기록층으로부터 반사된 광에 의해 유발되는 크로스토크와, 상기 한쪽 기록층 상에 광선의 초점이 형성되어 있을 때 상기 다른쪽 기록층으로부터 반사된 광에 의해 유발되는 크로스토크간의 차가 2배보다 작아지는 위치에, 광을 이용하여 기록 매체로부터 정보를 재생하도록 상기 광 검출기의 수광면의 위치를 지정하는 것을 특징으로 하는, 광 검출기의 수광면 위치 지정 방법.
KR1020050057523A 2004-06-30 2005-06-30 광 디스크 장치 KR100661896B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2004-00193198 2004-06-30
JP2004193198A JP2006018877A (ja) 2004-06-30 2004-06-30 光ディスク装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060048732A KR20060048732A (ko) 2006-05-18
KR100661896B1 true KR100661896B1 (ko) 2006-12-28

Family

ID=34993233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050057523A KR100661896B1 (ko) 2004-06-30 2005-06-30 광 디스크 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20060002276A1 (ko)
EP (1) EP1612782A3 (ko)
JP (1) JP2006018877A (ko)
KR (1) KR100661896B1 (ko)
CN (1) CN100354953C (ko)
TW (1) TW200614214A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365446B1 (ko) 2006-12-28 2014-02-20 삼성전자주식회사 광픽업 장치 및 광기록 및 재생장치
JP2009271994A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Funai Electric Co Ltd 光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の設計方法
JP5375279B2 (ja) * 2008-06-18 2013-12-25 セイコーエプソン株式会社 原子発振器
JP2012191138A (ja) 2011-03-14 2012-10-04 Seiko Epson Corp ガスセルユニット、原子発振器および電子装置
JP5655647B2 (ja) 2011-03-14 2015-01-21 セイコーエプソン株式会社 ガスセルユニット、原子発振器および電子装置
US10404209B2 (en) * 2016-09-08 2019-09-03 Silicon Laboratories Inc. Compensating for thermal lag in temperature compensated crystal oscillators

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1011786A (ja) 1996-06-21 1998-01-16 Pioneer Electron Corp 情報記録媒体の再生用ピックアップ装置
JPH11242824A (ja) 1998-02-25 1999-09-07 Pioneer Electron Corp 光学式ピックアップ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3266627B2 (ja) * 1991-10-11 2002-03-18 株式会社日立製作所 情報再生装置
JPH1116200A (ja) * 1997-06-26 1999-01-22 Nippon Columbia Co Ltd 光ピックアップ
JP2001273640A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Hitachi Ltd 光情報記録再生装置
JP3805194B2 (ja) * 2000-12-07 2006-08-02 株式会社日立製作所 光学情報再生装置
DE60226621D1 (de) * 2001-09-12 2008-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optisches informationsaufzeichnungmedium und dieses verwendendes aufzeichnungsverfahren
EP1394787A3 (en) * 2002-08-28 2006-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical disc and optical disc apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1011786A (ja) 1996-06-21 1998-01-16 Pioneer Electron Corp 情報記録媒体の再生用ピックアップ装置
JPH11242824A (ja) 1998-02-25 1999-09-07 Pioneer Electron Corp 光学式ピックアップ

Also Published As

Publication number Publication date
TW200614214A (en) 2006-05-01
EP1612782A2 (en) 2006-01-04
US20060002276A1 (en) 2006-01-05
JP2006018877A (ja) 2006-01-19
CN1725324A (zh) 2006-01-25
KR20060048732A (ko) 2006-05-18
CN100354953C (zh) 2007-12-12
EP1612782A3 (en) 2007-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100965884B1 (ko) 광픽업
JP4642492B2 (ja) 光学的情報記録再生装置
KR100661896B1 (ko) 광 디스크 장치
KR101119689B1 (ko) 광디스크 장치, 광픽업의 제어 방법 및 광디스크 판별 방법
KR20060134812A (ko) 광 픽업 및 광 디스크 장치
US20060193236A1 (en) Optical head unit and optical disc apparatus
US20080002555A1 (en) Optical pickup and optical disc apparatus
KR100877458B1 (ko) 광 픽업 헤드 장치와, 광 기억 매체 재생 장치 및 방법
JP2002170276A (ja) 光学式多層情報記録媒体
EP1892705A2 (en) Optical pick-up
KR100661898B1 (ko) 광디스크 장치
WO2007113983A1 (ja) 光ピックアップ装置
JP4345572B2 (ja) 光ピックアップ及びこれを用いた記録及び／又は再生装置
JP4313706B2 (ja) 光ヘッド装置及び光情報再生装置
US20080316891A1 (en) Optical Scanning Device
EP1968055B1 (en) Optical pick-up and disc apparatus having the same
KR20040085033A (ko) 광 픽업장치 및 광 디스크장치
JP5115541B2 (ja) 光記録媒体
JP4345799B2 (ja) 光ディスク
JPH1186317A (ja) 光ピックアップ装置
JP2005222568A (ja) ２光子吸収記録方法、２光子吸収記録再生方法、２光子吸収記録装置及び２光子吸収記録再生装置
JP2003051114A (ja) 情報記録媒体、および光ピックアップ装置、並びに情報記録再生装置
JPH04281232A (ja) 光ヘッドおよび光学的情報記録／再生装置
JP2005346796A (ja) 光ピックアップ及びこれを用いた記録及び／又は再生装置
JP2005317120A (ja) 光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置

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