KR100706468B1 - 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치 - Google Patents

홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 기술에 관한 것으로, 디스크는 기준광 입사 반대면이 미러 코팅되며, 광원으로부터의 기준광을 반사시키며 반사된 기준광이 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사됨으로써 입사되는 미러 반사광을 반사시키고 디스크로부터 재생된 광을 투과하는 빔 스플리터와, 빔 스플리터에서 전달되는 기준광을 디스크로 전달하고 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사된 미러 반사광을 빔 스플리터로 전달하며 디스크로부터 재생된 광을 빔 스플리터로 전달하는 대물렌즈와, 빔 스플리터를 통해 투과된 재생광을 검출하는 제 1 광 검출부와, 빔 스플리터에서 반사된 미러 반사광을 검출하는 제 2 광 검출부와, 대물렌즈 위치를 조정하는 액츄에이터와, 제 1 광 검출부 및 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터와 설정된 데이터를 비교하여 두 데이터가 동일하지 않을 경우 액츄에이터를 구동하여 대물렌즈의 포커스 서보 제어를 수행하는 서보 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 서보 장치에 재생 광이 투과되는 렌즈의 중앙 부위는 두껍고 기준광이 투과되는 렌즈 외곽 부위는 얇은 대물렌즈를 구비함으로써 기준광을 디스크 표면 또는 디스크내 기록 물질층에 정확히 초점을 맞추어 입사시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 홀로그래픽 롬 디스크의 일면에 미러 코팅면을 형성하고 미러 코팅면에서 반사된 미러 반사광을 제2의 광 검출 수단에 의해 검출함으로써 홀로그래픽 데이터 재생시 신뢰도를 극대화할 수 있으며 이에 따라 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 서보 제어를 수행하는데 용이한 장점이 있다.
홀로그래픽 롬(HROM), 기준광, 포커스 서보, 대물렌즈

Description

홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치{REFERENCE BEAM FOCUS SERVO DEVICE OF THE HOLOGRAPHIC ROM DISK}
도 1은 종래 기술에 의한 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 나타낸 구성도,
도 2는 종래 기술에 의한 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치내 대물렌즈와 디스크 사이의 초점 및 입사되는 기준광을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치내 대물렌즈와 디스크 사이의 초점 및 입사되는 기준광을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 디스크 10 : 미러 코팅부
200 : 광원 202 : 편광기
204 : 빔 스플리터 206 : λ/4 플레이트
208 : 대물렌즈 212 : 슬릿
214 : 제 1 집광렌즈 216 : 제 1 광 검출부(PDIC1)
218 : 서보 제어부 220 : 액츄에이터
222 : λ/2 플레이트 224 : 제 2 집광렌즈
226 : 제 2 광 검출부(PDIC2)
본 발명은 홀로그래픽 롬(HROM : Holographic ROM) 디스크의 서보 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홀로그래픽 디스크에 기록된 데이터의 재생시 디스크 표면에 입사되는 기준광의 포커스 서보 제어를 수행할 수 있는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치에 관한 것이다.
정보 산업이 발달함에 따라 정보를 저장하는 장치의 대용량화, 처리 속도의 고속화가 요구된다. 이에 따라 홀로그래픽 디지털 데이터를 기록 및 이를 재생하는 장치중에서 널리 알려진 홀로그래픽 롬은 CD, DVD 등과 같은 광 디스크의 한 비트에 대용량의 정보를 저장할 수 있으며 저장된 데이터를 한 비트 단위로 처리하기 때문에 데이터 입출력 속도가 빠르다. 이러한 장점 때문에 홀로그래픽 롬은 차세대 대용량 정보 저장장치로 각광을 받고 있다.
한편 홀로그래픽 롬 재생 장치에서의 서보 작동은 일반 CD 또는 DVD 등의 광디스크 재생장치와 다르다. 즉 광 디스크 재생장치에서는 광을 트랙 사이즈 정도의 크기를 갖도록 집속하여 데이터 피트로부터 반사되어 나오는 광을 검출하는 반면에, 홀로그래픽 롬 재생 장치에서는 기준광이 광 디스크에 조사되며 광 디스크에서 회절되어 나온 광을 슬릿(slit)의 핀홀(pin hole)을 통과하여 검출한다. 이때 기준광의 크기는 데이터 트랙 사이즈에 비해 훨씬 크며 슬릿의 핀홀 크기는 트랙 피치(track pitch) 사이즈를 갖기 때문에 광 디스크가 회전함에 따라 발생되는 라디얼 방향 혹은 광축 방향으로의 런-아웃에 의해 특정 트랙의 데이터 피트로부터 재생된 광이 슬릿의 핀홀 안으로 정확히 들어오기 어렵다. 그러므로 핀홀을 통과한 광을 검출하고 검출되는 데이터에 따라 핀홀 안으로 광이 정확하게 통과하도록 조정해주는 것이 홀로그래픽 롬 재생 장치에서의 서보 작동이다. 따라서 홀로그래픽 롬 재생 장치에서의 트랙킹 서보는 집속된 광이 데이터 트랙내에 정확하게 위치하도록 광의 라디얼(radial) 방향의 위치를 조정하여 주는 것이고, 포커스 서보(focus servo)는 디스크의 반사면이 광의 초점에 정확히 위치하도록 광의 초점 위치를 광축 방향으로 조정하여 주는 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치는 광원(100)과, 편광기(polarizer)(102)와, 빔 스플리터(PBS : Polarization Beam Spliter)(104)와, λ/4 플레이트(WP : Wave Plate)(106)와, 대물렌즈(108)와, 결상 렌즈(110)와, 슬릿(112)과, 집광렌즈(114)와, 광 검출부(PDIC : Photo Detect IC)(116)와, 서보 제어부(118)와, 액츄에이터(120)를 포함한다. 미 설명된 도면 부호 1은 홀로그래픽 롬 디스크를 나타낸다.
편광기(102)는 광원(100)으로부터 생성된 기준광(S1)을 S편광으로 편광시키고, 빔 스플리터(PBS)(104)는 S편광을 반사, P편광을 그대로 투과시킨다. λ/4 플레이트(106)는 빔 스플리터(PBS)(104)로부터 입사된 S편광을 원편광으로 변형하고, 대물렌즈(108)를 통해 디스크(1)로부터 전달된 원편광을 P편광으로 변형한다. 대물렌즈(108)는 λ/4 플레이트(106)에서 변형된 기준광의 원편광을 디스크(1)로 입사시키고, 디스크(1)로부터 재생된 광(S2)의 원편광을 λ/4 플레이트(106)에 전달한다. 슬릿(112)은 결상 렌즈(110)를 통해 빔 스플리터(PBS)(104)를 투과한 P편광 중에서 1비트 직경의 재생광만 핀홀을 통해서 통과하여 집광렌즈(114)를 통해 광 검출부(PDIC)(116)에 전달한다. 광 검출부(PDIC)(116)는 적어도 2개이상 분할된 광 센서로 이루어져 슬릿(112)의 핀홀을 통해 입사된 P편광을 검출하고, 서보 제어부(118)는 광 검출부(PDIC)(116)에서 검출된 데이터에 따라 액츄에이터(120)를 구동하여 포커스 서보 제어를 수행한다. 액츄에이터(120)는 서보 제어부(118)에 제어에 따라 디스크(1)와 대물렌즈(108) 사이의 포커스 거리를 조정한다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 의한 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치는 다음과 같이 동작한다.
광원(100)에서 발생된 레이저 광은 기준광(S1)으로서 편광기(102)에서 S편광으로 편광되고, 편광된 S편광은 빔 스플리터(PBS)(104)에 입사된다. 빔 스플리터(PBS)(104)에 입사된 기준광(S1)의 S편광은 반사되어 λ/4 플레이트(106)에 입사된다. 이때 S편광은 빔 스플리터(PBS)(104)의 미러 중앙에 입사되지 않고 미러 외곽 부분에 입사된다. 그리고 λ/4 플레이트(106)에 입사된 기준광(S1)의 S편광은 원편광으로 변형되어 대물렌즈(108)를 통해 디스크(1)에 입사된다. 이때 디스크(1)에 입사되는 기준광(S1)은 기록시와 동일한 입사 각도 λ를 갖는다.
기준광(S1)의 원편광에 의해 디스크(1)의 기록 물질층에 기록된 데이터는 재 생되어 대물렌즈(108)를 통해 λ/4 플레이트(106)에 전달된다. λ/4 플레이트(106)에 입사된 재생광(S2)의 원편광은 P편광으로 변환되어 빔 스플리터(PBS)(104)에 전달된다. 빔 스플리터(PBS)(104)에 입사된 재생광(S2)의 P편광은 그대로 투과하여 결상 렌즈(106)에 전달된다. 이때 재생광(S2)의 P편광은 빔 스플리터(PBS)(104)의 미러 중앙을 통해서 투과된다. 결상 렌즈(110)를 통과한 재생광(S2)의 P편광은 슬릿(112)의 핀홀을 통해서 1비트 직경의 광만 통과하여 집광렌즈(114)를 통해 광 검출부(PDIC)(116)에 전달된다.
광 검출부(PDIC)(116)는 적어도 2개이상 분할된 광 센서에서 각각 검출된 광량 데이터를 서보 제어부(118)에 전달하고, 서보 제어부(118)는 광 검출부(PDIC)(116)에서 검출된 광량 데이터를 설정된 데이터와 비교하여 검출된 데이터가 설정된 데이터와 동일할 경우 포커스 서보를 정상으로 판별하여 대물렌즈(108)의 액츄에이터(120)의 포커스 서보 제어를 수행하지 않는다.
하지만, 광 검출부(PDIC)(116)에서 검출된 데이터가 설정된 데이터와 동일하지 않고 차이가 있을 경우 서보 제어부(118)는 포커스 서보를 비정상으로 판별하여 대물렌즈(108)의 액츄에이터(120)의 포커스 서보 제어를 수행한다. 이에 따라 액츄에이터(120)의 구동에 의해 대물렌즈(108)와 디스크(1) 사이의 포커스 거리가 조정되는데, 이때 대물렌즈(108)를 통해서 디스크(1)에 기준광이 입사되기 때문에 기준광의 포커스도 자동적으로 조정된다.
도 2는 종래 기술에 의한 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치내 대물렌즈와 디스크 사이의 초점 및 입사되는 기준광을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치는 디스크(1)에 입사되는 기준광(S1)에 의해 재생된 광(S2)의 초점(f1)이 디스크(1)에 형성되지 않고 디스크(1)와 대물렌즈(108) 사이에서 디스크(1)로부터 조금 떨어진 위치에 형성된다. 그 이유는 디스크(1)에 홀로그래픽 데이터 기록시 디스크와 마스크 사이를 일정 거리를 두고 광의 간섭을 일으켜 홀로그래픽 데이터를 기록하기 때문에 재생 광(S1)의 초점(f1)이 디스크(1)와 마스크 사이의 간격만큼 떨어진 위치에 형성된다.
그런데, 기준광(S1)또한 대물렌즈(108)를 통해 디스크(1)에 입사되기 때문에 그 초점 또한 재생 광(S2)의 초점(f1)과 일치하게 되는데, 이와 같이 기준광(S1)이 디스크(1)내 기록 물질층에 정확하게 입사되지 않으면 홀로그래픽 데이터를 정확하게 재생할 수 없어 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 서보 제어를 하는데 어려움이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 재생 광이 투과되는 렌즈의 중앙 부위는 두껍고 기준광이 투과되는 렌즈 외곽 부위는 얇은 대물렌즈를 구비함으로써 디스크에 정확히 초점이 맞도록 기준광을 입사시켜 홀로그래픽 데이터를 정확하게 재생할 수 있는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 디스크 하부면에 미러 코팅을 형성하고 기준광이 미러 코팅에서 반사될 때 대물렌즈의 얇은 외곽 부위를 통해 투과되도록 하여 대물렌 즈와 디스크간의 거리를 판단함으로써 디스크에 정확히 초점이 맞도록 기준광을 입사시켜 홀로그래픽 데이터를 정확하게 재생할 수 있는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 광원으로부터의 기준광을 입사시켜 홀로그래픽 롬 디스크로부터 재생된 광으로 상기 디스크로의 포커스를 서보 제어하는 장치로서, 상기 디스크는 기준광 입사 반대면이 미러 코팅되며, 상기 광원으로부터의 기준광을 반사시키며 상기 반사된 기준광이 상기 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사됨으로써 입사되는 미러 반사광을 반사시키고 상기 디스크로부터 재생된 광을 투과하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터에서 전달되는 기준광을 상기 디스크로 전달하고 상기 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사된 미러 반사광을 상기 빔 스플리터로 전달하며 상기 디스크로부터 재생된 광을 상기 빔 스플리터로 전달하는 대물렌즈와, 상기 빔 스플리터를 통해 투과된 재생광을 검출하는 제 1 광 검출부와, 상기 빔 스플리터에서 반사된 미러 반사광을 검출하는 제 2 광 검출부와, 상기 대물렌즈 위치를 조정하는 액츄에이터와, 상기 제 1 광 검출부 및 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 데이터와 설정된 데이터를 비교하여 상기 두 데이터가 동일하지 않을 경우 상기 액츄에이터를 구동하여 상기 대물렌즈의 포커스 서보 제어를 수행하는 서보 제어부를 포함하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치는 광원(200)과, 편광기(202)와, 빔 스플리터(PBS)(204)와, λ/4 플레이트(206)와, 기준광(S1)이 투과되는 부분의 두께가 얇고 재생광(S2)이 투과되는 부분의 두께가 두꺼운 대물렌즈(208)와, 결상 렌즈(210)와, 슬릿(212)과, 제 1 집광렌즈(214)와, 신호광을 검출하는 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)와, 서보 제어부(218)와, 액츄에이터(220)와, λ/2 플레이트(222)와, 제 2 집광렌즈(224)와, 미러 반사광을 검출하는 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)를 포함한다. 미 설명된 도면 부호 1은 홀로그래픽 롬 디스크이며, 도면 부호 10은 홀로그래픽 롬 디스크(1)의 기준광 입사 반대면에 형성되는 미러 코팅면을 나타낸다.
편광기(202)는 광원(200)으로부터 생성된 기준광(S1)을 S편광으로 편광시키고, 빔 스플리터(PBS)(204)는 S편광을 반사, P편광을 그대로 투과시키는데, 기준광(S1)의 S편광과 미러 반사광(R')의 S편광은 빔 스플리터 미러의 외곽 부분을 통해 반사시키고, 재생광(S2)의 원편광을 빔 스플리터 미러의 중앙 부분을 통해 투과시킨다.
λ/4 플레이트(206)는 빔 스플리터(PBS)(204)로부터 입사된 S편광을 원편광으로 변형하고, 대물렌즈(208)를 통해 디스크(1)로부터 전달된 원편광을 P편광으로 변형한다. 또한 λ/4 플레이트(206)는 대물렌즈(208)를 통해 미러 코팅면(10)으로 부터 전달된 미러 반사광을 P편광으로 변형한다.
본 발명의 대물렌즈(208)는 도 4와 같이 재생광(S2)이 투과되는 렌즈 중앙(208a) 두께가 두껍고, 기준광(S1)과 미러 반사광(R')이 투과되는 렌즈 외곽(208b) 두께가 얇은 구조로 이루어진다.
즉, 도 4는 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치내 대물렌즈와 디스크 사이의 초점 및 입사되는 기준광을 설명하기 위한 도면으로서, 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치는, 기준광(S1)에 의해 재생된 광(S2)의 초점(f1)은 기록시 디스크와 마스크 사이의 일정 거리 차이로 인해 디스크(1)에 형성되지 않고 디스크(1)와 대물렌즈(108) 사이에서 디스크(1)로부터 조금 떨어진 위치에 형성된다.
하지만, 대물렌즈(208)의 얇은 렌즈 외곽(208b) 부분을 통해 디스크(1)에 입사되는 기준광(S1)은 상기 재생광(S2)의 초점(f1)과 일치하지 않고 디스크(1) 표면 또는 디스크(1)내 기록 물질층에 초점(f2)이 맺혀진다.
이에 따라 대물렌즈(208)에서 얇은 렌즈 외곽(208b) 부분을 통해 λ/4 플레이트(206)에서 변형된 기준광(S1)의 원편광이 투과되어 디스크(1)에 입사되는데, 이때 렌즈 중앙(208a)보다 얇은 렌즈 두께에 의해 기준광(S1)의 초점이 디스크(1)에 맺히게 된다. 그리고 대물렌즈(208)에서 두꺼운 렌즈 중앙(208a) 부분을 통해 디스크(1)로부터 재생된 광(S2)의 원편광이 투과되어 λ/4 플레이트(206)에 전달된다. 렌즈 중앙(208a) 부분의 두께는 종래와 동일한 렌즈 두께로 이루어지기 때문에 재생광(S2)의 초점이 대물렌즈(208)와 디스크(1) 사이의 디스크(1) 위에 맺히게 된다. 이때 대물렌즈(208)에서 얇은 렌즈 외곽(208b) 부분을 통해서는 디스크(1)의 미러 코팅부(10)에서 반사된 미러 반사광(R')이 투과되어 λ/4 플레이트(206)로 전달됨으로써 원편광이 P편광으로 변형되는데, 이후 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)에서는 이러한 미러 반사광 R'과 초점이 일치하는 경우의 기준 반사광 R간의 차 값을 검출하고 그 검출 결과를 서보 제어부(218)로 제공한다. 후술하는 바와 같이, 서보 제어부(218)에서는 이러한 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)의 검출 결과에 따라 디스크(1)와 대물렌즈(208)간의 이격 거리를 판단하여 액츄에이터(220)를 제어할 것이다.
슬릿(212)은 결상 렌즈(210)를 통해 빔 스플리터(PBS)(204)를 투과한 P편광 중에서 1비트 직경의 재생광만 핀홀을 통해서 통과시켜 집광렌즈(214)를 통해 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)에 전달한다.
제 1 광 검출부(PDIC1)(216)는 적어도 2개 이상 분할된 광 센서로 이루어져 슬릿(212)의 핀홀을 통해 입사된 P편광을 검출한다.
서보 제어부(218)는 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)에서 검출된 데이터에 따라 액츄에이터(220)를 구동하여 포커스 서보 제어를 수행한다. 액츄에이터(220)는 서보 제어부(218)의 제어에 따라 디스크(1)와 대물렌즈(208) 사이의 포커스 거리를 조정한다.
한편, 본 실시예에 따라 구성되는 λ/2 플레이트(222)는 상술한 바와 같이 λ/4 플레이트(206)에서 위상 변형된 P편광의 미러 반사광(R')의 위상을 재 변형함으로써 S편광으로 변형하여 빔 스플리터(204)의 빔 스플리터 미러의 외곽 부분을 통해 반사시킨다.
빔 스플리터(204)에서 반사된 S편광의 미러 반사광(R')은 제 2 집광렌즈(224)를 통과하여 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)로 제공되는데, 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)에서는 이러한 미러 반사광(R')을 검출하여 R과 R'간의 차 값을 검출하고 그 검출 결과를 서보 제어부(218)로 제공한다. 이때, 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)는 적어도 4개 이상 분할된 광 센서로 이루어짐을 특징으로 한다.
서보 제어부(218)는 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)를 통해 제공되는 4개의 광 센서의 광량 변화, 즉 R과 R'간의 차 값에 따라 디스크(1)가 대물렌즈(208)와 어느 정도 멀어져있는지를 판단하여 액츄에이터(220)를 구동하여 포커스 서보 제어를 수행한다. 액츄에이터(220)는 서보 제어부(218)의 제어에 따라 디스크(1)와 대물렌즈(208) 사이의 포커스 거리를 조정한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치는 다음과 같이 동작한다.
먼저, 광원(200)에서 발생된 레이저 광은 기준광(S1)으로서 편광기(202)에서 S편광으로 편광되고, 편광된 S편광은 빔 스플리터(PBS)(204)에 입사된다. 빔 스플리터(PBS)(204)에 입사된 기준광(S1)의 S편광은 반사되어 λ/4 플레이트(206)에 입사된다. 이때 S편광은 빔 스플리터(PBS)(204)의 미러 중앙에 입사되지 않고 미러 외곽 부분에 입사된다.
그리고 λ/4 플레이트(206)에 입사된 기준광(S1)의 S편광은 원편광으로 변형되어 대물렌즈(208)의 얇은 렌즈 외곽(208b) 부분을 통해 디스크(1)에 입사된다. 이때 디스크(1)에 입사되는 기준광(S1)은 기록시와 동일한 입사각도 λ를 가지며 외곽 부분(208b)의 얇은 렌즈 두께에 의해 기준광(S1)의 초점이 디스크(1) 표면 또는 내부에 맺히게 된다.
정확하게 디스크(1)에 초점이 맺혀진 기준광(S1)의 원편광에 의해 디스크(1)의 기록 물질층에 기록된 데이터가 재생되어 대물렌즈(208)를 통해 투과되는데, 이때 대물렌즈(208)에서 두꺼운 렌즈 중앙(208a) 부분을 통해 디스크(1)로부터 재생된 광(S2)의 원편광이 λ/4 플레이트(206)에 전달된다. 이때 렌즈 중앙(208a) 부분의 두께는 종래와 동일한 렌즈 두께로 이루어지기 때문에 기록시 마스크와 디스크 사이의 간격 거리에 따라 재생광(S2)의 초점이 대물렌즈(208)와 디스크(1) 사이의 디스크(1) 위에 맺히게 된다.
λ/4 플레이트(206)에 입사된 재생광(S2)의 원편광은 P편광으로 변환되어 빔 스플리터(PBS)(204)에 전달되고, 빔 스플리터(PBS)(204)에 입사된 재생광(S2)의 P편광은 그대로 투과하여 결상 렌즈(210)에 전달된다. 이때 재생광(S2)의 P편광은 빔 스플리터(PBS)(204)의 미러 중앙을 통해서 투과된다.
결상 렌즈(210)를 통과한 재생광(S2)의 P편광은 슬릿(212)의 핀홀을 통해서 1비트 직경의 광만 통과하여 집광렌즈(214)를 통해 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)에 전달된다.
제 1 광 검출부(PDIC1)(216)는 적어도 2개 이상 분할된 광 센서에서 각각 검출된 광량 데이터를 서보 제어부(218)에 전달한다. 예를 들어, 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)가 2개로 분할된 광 센서로 이루어졌을 경우 각 광 센서에서 검출된 광량 데이터(a, b)를 서보 제어부(218)에 전달한다.
서보 제어부(218)는 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)에서 검출된 광량 데이터(a, b)를 설정된 데이터와 비교한다. 예를 들어, 2개 분할된 광 센서에서 검출된 광량 데이터(a-b)가 설정된 데이터(a-b=0)와 동일한지를 비교한다. 만약 검출된 광량 데이터(a-b)가 설정된 데이터(a-b=0)와 동일할 경우 서보 제어부(218)는 포커스 서보를 정상으로 판별하여 대물렌즈(208)의 액츄에이터(220)의 포커스 서보 제어를 수행하지 않는다.
하지만, 제 1 광 검출부(PDIC1)(216)에서 검출된 데이터(a, b)가 설정된 데이터와 동일하지 않고 차이가 있을 경우(a-b＜0, a-b＞0) 서보 제어부(218)는 포커스 서보를 비정상으로 판별하여 대물렌즈(208)의 액츄에이터(220)의 포커스 서보 제어를 수행한다. 이에 따라 액츄에이터(220)의 구동에 의해 대물렌즈(208)와 디스크(1) 사이의 포커스 거리가 조정되는데, 이때 대물렌즈(208)를 통해서 디스크(1)에 기준광(S1)이 입사되기 때문에 기준광의 포커스도 자동적으로 조정된다.
한편, 본 발명은 디스크 일면에 미러 코팅을 실시하여 기준광이 미러 코팅에서 반사되도록 하고, 이러한 미러 반사광을 별도의 광 검출 수단을 통해 검출하여 홀로그래픽 롬 시스템에서 디스크로 입사되는 기준광의 초점을 보다 정밀하고 정확하게 맞출 수 있다는 것인 바, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광원(200)에서 발생된 레이저 광은 기준광(S1)으로서 편광기(202)에서 S편광으로 편광되고, 편광된 S편광은 빔 스플리터(PBS)(204)에 입사된다. 빔 스플 리터(PBS)(204)에 입사된 기준광(S1)의 S편광은 반사되어 λ/4 플레이트(206)에 입사된다. 이때 S편광은 빔 스플리터(PBS)(204)의 미러 중앙에 입사되지 않고 미러 외곽 부분에 입사된다.
그리고 λ/4 플레이트(206)에 입사된 기준광(S1)의 S편광은 원편광으로 변형되어 대물렌즈(208)의 얇은 렌즈 외곽(208b) 부분을 통해 디스크(1)에 입사된다. 이때 디스크(1)에 입사되는 기준광(S1)은 기록시와 동일한 입사각도 λ를 가지며 외곽 부분(208b)의 얇은 렌즈 두께에 의해 기준광(S1)의 초점이 디스크(1) 표면 또는 미러 코팅면(10)에 맺히게 된다.
정확하게 디스크(1)에 초점이 맺혀진 기준광(S1)의 원편광에 의해 디스크(1)의 기록 물질층에 기록된 데이터가 재생되어 대물렌즈(208)를 통해 투과된다. 대물렌즈(208)를 투과하는 재생광의 신호 경로는 상술한 바와 같다.
다른 한편, 대물렌즈(208)의 외곽부분(208b)에 의해 기준광(S1)의 초점이 디스크(1) 표면에 맺히지 않고 더 직진하여 디스크(1)의 미러 코팅면(10)에서 반사될 수 있다.
디스크(1)의 미러 코팅면(10)에서 반사된 미러 반사광(R')은 대물렌즈(208)에서 얇은 렌즈 외곽(208b) 부분을 통해 λ/4 플레이트(206)에 전달된다.
λ/4 플레이트(206)에 입사된 미러 반사광(R')의 원편광은 P편광으로 변환되어 λ/2 플레이트(222)에 전달되고, λ/2 플레이트(222)에 전달된 P편광의 미러 반사광(R')은 재 변형되어 S편광으로 변환되어 빔 스플리터(PBS)(204)에 전달된다.
빔 스플리터(PBS)(204)에 입사된 미러 반사광(R')의 S편광은 빔 스플리터(PBS)(204)의 미러의 외곽 부분을 통해 반사되어 제 2 집광렌즈(224)를 통해 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)에 전달된다.
제 2 광 검출부(PDIC2)(226)는 분할된 광 센서에서 각각 검출된 광량 데이터를 서보 제어부(218)에 전달한다. 예를 들어, 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)가 4개로 분할된 광 센서로 이루어졌을 경우 각 광 센서에서 검출된 광량 데이터(a, b, c, d)를 서보 제어부(218)에 전달한다.
서보 제어부(218)는 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)에서 검출된 광량 데이터(a, b, c, d)를 설정된 데이터, 즉 기준 미러 반사광 R의 광량 데이터와 비교한다. 예를 들어, 4개 분할된 광 센서에서 검출된 광량 데이터((a+b)-(c+d))가 설정된 데이터((a+b)-(c+d)=0)와 동일한지를 비교한다. 만약 검출된 광량 데이터((a+b)-(c+d))가 설정된 데이터((a+b)-(c+d)=0)와 동일할 경우 서보 제어부(218)는 포커스 서보를 정상으로 판별하여 대물렌즈(208)의 액츄에이터(220)의 포커스 서보 제어를 수행하지 않는다.
하지만, 제 2 광 검출부(PDIC2)(226)에서 검출된 데이터((a+b)-(c+d))가 설정된 데이터와 동일하지 않고 차이가 있을 경우(예를 들어, (a+b)-(c+d)＜0, (a+b)-(c+d)＞0인 경우), 서보 제어부(218)는 포커스 서보를 비정상으로 판별하여 대물렌즈(208)의 액츄에이터(220)의 포커스 서보 제어를 수행한다. 이에 따라 액츄에이터(220)의 구동에 의해 대물렌즈(208)와 디스크(1) 사이의 포커스 거리가 조정되는데, 이때 대물렌즈(208)를 통해서 디스크(1)에 기준광(S1)이 입사되기 때문에 기준광의 포커스도 자동적으로 조정된다.
이에 따라 본 발명은 홀로그래픽 롬 시스템에서 디스크로 입사되는 기준광의 초점을 정확하게 맞출 수 있어 홀로그래픽 데이터를 정확하게 재생할 수 있으며 이에 따라 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 서보 제어를 수행하기가 용이하다.
특히 본 발명은 디스크 일면에 미러 코팅을 실시하여 기준광이 미러 코팅에서 반사되도록 하고, 이러한 미러 반사광을 4개의 포토다이오드를 갖는 제2의 광 검출 수단을 통해 검출하여 그 검출 결과에 따라 디스크와 대물렌즈 간의 이격 거리를 일정하게 유지시킴으로써, 홀로그래픽 롬 시스템에서 디스크로 입사되는 기준광의 초점을 보다 정밀하고 정확하게 맞출 수 있다.
본 발명에 의하면, 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 서보 장치에 재생 광이 투과되는 렌즈의 중앙 부위는 두껍고 기준광이 투과되는 렌즈 외곽 부위는 얇은 대물렌즈를 구비함으로써 기준광을 디스크 표면 또는 디스크내 기록 물질층에 정확히 초점을 맞추어 입사시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 홀로그래픽 롬 디스크의 일면에 미러 코팅면을 형성하고 미러 코팅면에서 반사된 미러 반사광을 제2의 광 검출 수단에 의해 검출함으로써 홀로그래픽 데이터 재생시 신뢰도를 극대화할 수 있으며 이에 따라 홀로그래픽 롬 디스크의 포커스 서보 제어를 수행하는데 용이한 장점이 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (10)

  1. 광원으로부터의 기준광을 입사시켜 홀로그래픽 롬 디스크로부터 재생된 광으로 상기 디스크로의 포커스를 서보 제어하는 장치로서,
    상기 디스크는 기준광 입사 반대면이 미러 코팅되며,
    상기 광원으로부터의 기준광을 반사시키며 상기 반사된 기준광이 상기 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사됨으로써 입사되는 미러 반사광을 반사시키고 상기 디스크로부터 재생된 광을 투과하는 빔 스플리터와,
    상기 빔 스플리터에서 전달되는 기준광을 상기 디스크로 전달하고 상기 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사된 미러 반사광을 상기 빔 스플리터로 전달하며 상기 디스크로부터 재생된 광을 상기 빔 스플리터로 전달하는 대물렌즈와,
    상기 빔 스플리터를 통해 투과된 재생광을 검출하는 제 1 광 검출부와,
    상기 빔 스플리터에서 반사된 미러 반사광을 검출하는 제 2 광 검출부와,
    상기 대물렌즈 위치를 조정하는 액츄에이터와,
    상기 제 1 광 검출부 및 상기 제 2 광 검출부에서 검출되는 광량 데이터와 기 설정된 광량 데이터를 비교하여 상기 두 데이터가 동일하지 않을 경우 상기 액츄에이터를 구동하여 상기 대물렌즈의 포커스 서보 제어를 수행하는 서보 제어부와,
    상기 기준광을 편광시켜 상기 빔 스플리터에 전달하는 편광기와,
    상기 빔 스플리터에서 전달되는 상기 기준광의 위상을 변형하여 상기 디스크에 입사시키고 상기 디스크로부터 재생된 광의 위상을 변형하여 상기 빔 스플리터에 전달하며 상기 미러 코팅된 디스크 반대면에서 반사되는 미러 반사광의 위상을 변형하는 제 1 플레이트와,
    상기 제 1 플레이트에서 위상 변형된 미러 반사광의 위상을 재 변형하여 상기 빔 스플리터에 전달하는 제 2 플레이트
    를 포함하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 편광기는 상기 기준광을 S편광으로 편광시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트는 상기 기준광, 상기 재생광, 상기 미러 반사광의 위상을 λ/4만큼 변형하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트는 상기 제 1 플레이트를 통과한 λ/4 위상 변형된 미러 반사광의 위상을 λ/2로 변형하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트를 통과한 미러 반사광은 S편광인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는 상기 기준광 및 상기 미러 반사광을 상기 빔 스플리터의 미러 외곽 부분을 통해 반사시키고 상기 재생광을 상기 빔 스플리터 미러의 중앙 부분을 통해 투과시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 대물렌즈는 상기 재생광이 투과되는 부위의 두께가 두껍고 상기 기준광 및 미러 반사광이 투과되는 부위의 두께가 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 검출부는 적어도 2개 이상 분할된 센서인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 광 검출부는 4개로 분할된 센서인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 디스크의 기준광 포커스 서보 장치.
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