KR19980066782A - 평판을 사용하여 cd-r디스크에 호환하는 dvd디스크의 광픽업 - Google Patents

평판을 사용하여 cd-r디스크에 호환하는 dvd디스크의 광픽업 Download PDF

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Abstract

개시된 광픽업은, 정보기록면들의 위치들이 서로 다르며 정보의 기록 및 재생을 위하여 서로다른 파장의 광들을 사용하는 적어도 두 종류의 광기록매체들에 호환한다. 이 광픽업은, 서로다른 파장의 광들을 개별적으로 출사하는 제 1 및 제 2레이저광원과, 대물렌즈쪽으로 진행하도록 제 1레이저광원으로부터의 상대적으로 긴 파장의 제 1광을 투과시키며, 제 2레이저광원으로부터의 짧은 파장의 제 2광을 반사시키는 광분할평판을 구비한다. 대물렌즈는 제 2광을 그 정보기록면이 대물렌즈에 가까이 있는 광기록매체의 정보기록면에 일치시키도록 설계된다. 콜리메이터는 광분할평판으로부터 입사하는 광을 시준시켜 대물렌즈 쪽으로 진행시킨다. 수차보정평판은 제 1레이저광원과 대물렌즈사이의 광경로상에 위치하며, 광분할평판의 사용에 의해 발생되는 광학적 수차를 보정한다.

Description

평판을 사용하여 CD-R디스크에 호환하는 DVD디스크의 광픽업
본 발명은 기록 가능한(recordable) 콤팩트디스크(CD-R)에 호환하는 디지털 비디오 디스크(DVD)용 광픽업에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털 비디오 디스크 및 CD-R디스크 둘 다에 대하여 신호의 기록 및 재생이 가능한 광픽업에 관한 것이다.
영상이나 음향 또는 데이터 등의 정보를 고밀도로 기록하고 재생하기 위한 기록매체는 디스크, 카드 또는 테이프로 구성되어 있으나 디스크 형태가 주류이다. 최근 광디스크 기기분야는 레이저디스크(LD), 콤팩트디스크(CD)로부터 디지털 비디오 디스크(DVD)로 까지 제품이 개발되어 오고 있다. 이러한 광디스크는 광이 입사하는 축방향에서 일정한 두께를 갖는 플라스틱 또는 유리매질과 그 위에 위치하여 정보가 기록되는 신호기록면으로 구성된다.
현재까지의 고밀도 광디스크 시스템은 기록밀도를 높이기 위해 대물렌즈의 개구수(numerical aperture)를 크게하고 635nm 또는 650nm의 단파장 광원을 사용하므로써, 디지털 비디오 디스크에 기록 및 재생할 수 있으면서 CD의 재생도 가능하도록 개발되었다. 그러나, CD의 최근 형태인 기록 가능한 콤팩트디스크(CD-R)의 호환을 위해서는 780nm 파장의 빛을 사용해야 한다. 이것는 CD-R 기록매체의 기록특성에 기인한 것으로, 780nm 파장의 빛과 650nm 파장의 빛을 하나의 광픽업에서 모두 사용할 수 있게 하는 것은 DVD와 CD-R의 호환을 위하여 대단히 중요한 기술로 대두되었다. DVD와 CD-R에 호환되는 기존의 광픽업을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 DVD와 CD-R의 광원으로 두 개의 레이저다이오드(LD)와 단일의 대물렌즈를 사용하는 광픽업을 보여준다. 도 1의 광픽업은 DVD재생시에는 635nm 파장의 레이저파장을 사용하고 CD-R의 기록과 재생시에는 780nm 파장의 레이저광을 사용한다. 레이저다이오드인 광원(1)으로부터 출사된 635nm 파장의 광은 시준렌즈(collimating lens 2) 및 편광광분할기(polarization beam splitter 3)를 통과한 다음 간섭필터형 프리즘(4)으로 진행한다. 레이저다이오드인 광원(11)로부터 출사된 780nm 파장의 광은 시준렌즈(12), 광분할기(13) 및 집광렌즈(14)를 통과한 다음 프리즘(4)으로 진행한다. 여기서 780nm 파장의 광은 프리즘(4)에서 수렴되어지며 이러한 구조의 광학계를 '유한광학계'라 한다. 프리즘(4)은 편광광분할기(3)에 의해 반사된 635nm 파장의 광을 투과시키며 집광렌즈(14)에 의해 집광된 광을 반사시킨다. 그 결과, 광원(1)으로부터의 광은 시준렌즈(2)에 의해 평행하게된 형태로 1/4파장판(5)에 입사되며 광원(11)으로부터의 광은 집광렌즈(14) 및 프리즘(4)에 의해 발산하는 형태로 1/4파장판(5)에 입사된다. 1/4파장판(quarter-wave plate 5)을 투과한 광은 대물렌즈(7)로 입사한다.
대물렌즈(7)는 두께가 0.6mm인 DVD디스크(8)의 신호기록면에 초점이 맞도록 설계된 것으로서, 광원(1)으로부터 출사된 635nm 파장의 광을 DVD디스크(8)의 신호기록면에 초점맺히게 한다. 그러므로, DVD디스크(8)의 신호기록면에서 반사된 광은 그 신호기록면에 기록된 정보를 담게된다. 이 반사된 광은 편광광분할기(3)를 투과하여 광학적 정보를 검출하는 광검출기(10)로 입사된다.
위에서 언급한 유한광학계를 적용하지 않는 경우, 광원(11)로부터 출사된 780nm 파장의 광을 전술한 대물렌즈(7)를 사용하여 그 두께가 1.2mm인 CD-R디스크(9)의 신호기록면에 초점맺히게 하면, DVD디스크(8)의 두께와 CD-R디스크(9)의 두께가 서로 다름에 의한 구면수차(spherical aberration)가 발생한다. 보다 상세하게는, 이 구면수차는 대물렌즈(7)에 대하여 CD-R디스크(9)의 신호기록면이 DVD디스크(8)의 신호기록면으로부터 광축상에서 보다 멀리 떨어져 있음에 기인한다. 이러한 구면수차를 줄이기 위하여 집광렌즈(14)를 사용한 유한광학계의 구성이 요구된다. 도 2와 함께 나중에 설명될 가변조리개(6)의 사용에 의해, 780nm 파장의 광은 CD-R디스크(9)의 신호기록면에 최적화된 크기의 광스폿(optical spot)을 형성하게 되며, CD-R디스크(9)에서 반사된 780nm 파장의 광은 프리즘(4)에 의해 반사되며 광분할기(13)에 의해 반사되어 광검출기(15)에 의해 검출될 수 있게 된다.
도 1의 가변조리개(6)는, 도 2에 보인 바와 같이, 대물렌즈(7)의 직경에 일치하는 개구수(NA) 0.6 이하의 영역에 들어있는 광들을 선택적으로 투과할 수 있는 박막형 구조를 갖는다. 즉, 가변조리개(6)는 광축에 대하여 개구수(NA) 0.45를 중심으로 635nm 파장과 780nm 파장의 광들을 모두 투과시키는 영역 1과 635nm 파장의 광을 전투과하며 780nm 파장의 광을 전반사하는 영역 2로 구분된다. 영역 1은 개구수(NA) 0.45이하의 영역이며, 영역 2는 영역 1 바깥의 영역으로 유전체박막의 코팅에 의해 만들어진다. 전술의 영역 1은 유전체박막 코팅된 영역 2에 의해 발생되는 광학수차(optical aberration)를 제거하기 위하여 석영(SiO2)박막으로 구성된다. 이러한 가변조리개(6)의 사용에 의해 개구수(NA) 0.45이하의 영역 1을 통과하는 780nm 파장의 광은 CD-R디스크(9)에 적합한 광스폿을 그 신호기록면에 형성하게 된다. 따라서, DVD디스크(8)로부터 CD-R디스크(9)로 변경하는 경우, 최적화된 광스폿을 가지고 CD-R 호환이 가능하다.
그러나, 제 1도에 관련하여 전술한 광픽업은 DVD디스크와 CD-R디스크의 호환시에 발생하는 구면수차를 제거하기 위하여 780nm 파장의 광에 대하여 유한광학계를 구성해야 한다. 뿐만 아니라, 가변조리개(6)의 개구수 0.45 이상인 영역 2에 형성되는 광학박막인 유전체박막에 의해 개구수 0.45 이하인 영역 1과 개구수 0.45 이상인 영역 2를 통과하는 광들간에 광학경로차(optical path difference)가 발생하므로, 이를 제거를 위하여 영역 1에 특별한 광학박막의 형성을 필요로 하였다. 이런 이유로, 영역 1에 석영코팅과 영역 2에 다층박막을 각각 형성하였으나, 그 제조공정이 복잡할뿐 만 아니라 박막두께의 조절을 '㎛단위'의 정밀도로 행해야 하므로 양산에 적합하지 못한 문제가 있었다.
전술의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다른 파장의 광들에 대하여 파장 선택적으로 작동하는 투과특성을 갖는 광분할평판을 사용하며 광분할평판의 사용에 의해 생기는 광학적수차를 다른 평판을 이용하여 보정하므로써, DVD디스크 및 CD-R디스크에 호환하는 광픽업을 제공함에 있다.
도 1은 DVD와 CD-R의 광원으로 두 개의 레이저다이오드(LD)와 단일의 대물렌즈를 사용하는 기존의 광픽업의 광학 구조를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 가변조리개를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광픽업의 광학계를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업의 광학계를 보여주는 도면,
도 5a 및 도 5b는 수차보정평판의 사용에 의해 비점수차가 감소되어짐을 설명하기 위한 도면들.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31, 36 : 레이저광원34, 44 : 수차보정평판
35, 45 : 광분할평판38 : 콜리메이터
39 : 대물렌즈40 : CD-R디스크
41 : DVD디스크
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 정보기록면들의 위치들이 서로 다르며 정보의 기록 및 재생을 위하여 서로다른 파장의 광들을 사용하는 적어도 두 종류의 광기록매체들에 호환하는 광픽업은, 서로다른 파장의 광들을 개별적으로 출사하는 두 개의 레이저광원들; 상대적으로 짧은 파장을 갖는 광에 의한 대물렌즈의 초점을, 그 정보기록면이 대물렌즈에 가까이 있는 광기록매체의 정보기록면에 일치시키는 대물렌즈; 상기 대물렌즈쪽으로 진행하도록, 한 레이저광원으로부터의 광을 투과시키며, 다른 레이저광원으로부터의 광을 반사시키는 광분할평판; 상기 광분할평판으로부터 입사하는 광을 시준시켜 상기 대물렌즈 쪽으로 진행시키는 콜리메이터; 및 특정 레이저광원과 상기 대물렌즈사이의 광경로상에 위치하며, 상기 광분할평판의 사용에 의해 발생되는 광학적 수차를 보정하는 수차보정평판을 포함하며,
여기서, 상대적으로 긴 파장의 레이저광원으로부터 그 정보기록면이 대물렌즈로부터 상대적으로 멀리 있는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리는, 긴 파장의 레이저광원의 사용에 의해 생기는 구면수차를 제거할 수 있을 만큼, 상대적으로 짧은 파장의 레이저광원으로부터 대응하는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리보다 짧게된다.
본 발명에 따른 다른 광픽업은, 정보기록면들의 위치들이 서로 다르며 정보의 기록 및 재생을 위하여 서로다른 파장의 광들을 사용하는 적어도 두 종류의 광기록매체들에 호환하는 것으로서, 서로다른 파장의 광들을 개별적으로 출사하는 두 개의 레이저광원들; 상대적으로 짧은 파장을 갖는 광에 의한 대물렌즈의 초점을, 그 정보기록면이 대물렌즈에 가까이 있는 광기록매체의 정보기록면에 일치시키는 대물렌즈; 한 레이저광원으로부터의 광을 투과시키며, 다른 레이저광원으로부터의 광을 반사시키는 광분할평판; 상기 광분할평판으로부터 입사하는 광을 반사시켜 상기 대물렌즈쪽으로 전달시키며, 상기 광분할평판의 사용에 의해 발생되는 광학적 수차를 보정하는 수차보정평판; 및 상기 수차보정평판으로부터 입사하는 광을 시준시켜 상기 대물렌즈 쪽으로 진행시키는 콜리메이터를 포함하며,
여기서, 상대적으로 긴 파장의 레이저광원으로부터 그 정보기록면이 대물렌즈로부터 상대적으로 멀리 있는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리는, 긴 파장의 레이저광원의 사용에 의해 생기는 구면수차를 제거할 수 있을 만큼, 상대적으로 짧은 파장의 레이저광원으로부터 대응하는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리보다 짧게된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광픽업의 구성을 보여준다. 도 3의 광픽업은 레이저광원(31) 및 대응하는 광검출기(32)가 하나로 모듈화된 유닛(30)을 구비한다. 레이저광원(31)은 CD-R디스크(40)에 대한 신호의 기록 및 재생을 위하여 780nm파장의 제 1광을 출사한다. 제 1광은 도 3에서 점선으로 표시되었다. 광검출기(32)는 CD-R디스크(40)의 신호기록면에서 반사되어 되돌아오는 제 1광을 검출하기 위한 것으로서, 홀로그램형 광분할기(33)에 의해 광경로가 변경된 제 1광을 수광한다. 레이저광원(36)은 DVD디스크(41)에 대한 신호의 기록 및 재생을 위하여 650nm파장의 제 2광을 출사한다. 제 2광은 레이저광원(36)으로부터 발산되는 실선으로 표시되었다.
두 개의 레이저광원들(31,36)을 구비한 도 3의 광픽업은 하나의 대물렌즈(39)를 사용하여 CD-R디스크(40) 및 DVD디스크(41)에 대한 신호의 기록동작 및 재생동작을 수행하며, 이를 위하여 광분할평판(35)이 사용된다. 광분할평판(35)은 도 3의 광픽업이 780nm파장의 제 1광과 650nm파장의 제 2광을 파장 선택적으로 사용할 수 있게 한다. 광분할평판(35)은 양면평행평판(plane-parallel plate)의 형태로 제작되며, 평판글래스의 표면에 광학박막을 형성시킨 구조를 갖는다. 평판글래스를 사용하여 광분할평판(35)을 제작하는 것은, 그 가격이 저렴하며 그 제작 또한 용이하기 때문에, 기존의 CD전용 광픽업의 제작에도 많이 사용되고 있다. 이러한 광분할평판(35)은, 도 3에 보인 바와 같이, 레이저광원(31)과 콜리메이터(38)사이에 위치한다. 레이저광원(31)으로부터 대물렌즈(39)의 중심을 통해 진행하는 방향의 광학축이 3차원 XYZ축 좌표계의 Z-축과 일치하는 것으로 가정하면, 광분할평판(35)은 지면(紙面)으로부터 수직하게 튀어나오는 Y-축을 중심으로 Z-축에 수직한 면으로부터 시계방향으로 45도 회전한 면에 나란하게 정렬된다. 광분할평판(35)은 레이저광원(31)으로부터 출사된 제 1광을 투과시키며, 레이저광원(36)으로부터 출사된 제 2광을 반사시키는 광학적 특성을 갖는다. 그러므로, 전술한 레이저광원(36)은 Z-축에 수직한 X-축에 나란한 위치에 정렬되며, 광분할평판(35)에 의해 반사된 제 2광은 대물렌즈(39)를 향하게 된다. 여기서, X-축은 지면의 아래로부터 위로 진행하는 방향을 갖는다.
광분할평판(35)으로부터 제 1광이 입사되는 경우, 콜리메이터(38)는 입사하는 제 1광을 대물렌즈(39)의 광학축에 거의 평행하게 만든다. 실제로는, 콜리메이터(38)와 대물렌즈(39)사이를 통과하는 제 1광은 도 3에 보인 것 처럼 약간 발산하는 형태가 된다. 광분할평판(35)으로부터 제 2광이 입사하는 경우, 콜리메이터(38)는 입사하는 제 2광을 대물렌즈(39)의 광학축에 완전히 평행하게 만든다. 콜리메이터(38)로부터의 제 1광 또는 제 2광이 입사하는 대물렌즈(39)는 레이저광원(36)으로부터 출사하는 650nm파장의 제 2광이 DVD디스크(41)의 신호기록면에 정확하게 초점맺히도록 제작된다. 그러므로, 650nm파장의 제 2광은 DVD디스크(41)의 신호기록면에 최적화된 광스폿을 형성한다. 그러나, DVD디스크(41)에서 CD-R디스크(40)로 디스크교환이 이루어지는 경우, 제 1광을 사용함에 의해 구면수차(spherical aberration)가 발생한다. 그 결과, 제 1광에 의해 CD-R디스크(40)의 신호기록면에 형성되는 광스폿(spot)의 크기는 1.8μm이상이 된다. 반면에, CD-R디스크에 대한 신호의 기록 및 재생을 위해 요구되는 스폿의 크기는 일반적으로 대략 1.4μm이므로, 도 3의 광픽업은, 1.8μm크기의 광스폿에 의해 CD-R디스크(40)에 정보를 기록 또는 재생할 수 없게 된다.
이런 이유로, 도 3의 광픽업은 레이저광원(31)으로부터 CD-R디스크(40)의 신호기록면까지의 광학적 거리가 레이저광원(36)으로부터 DVD디스크(41)의 신호기록면까지의 광학적 거리보다 짧게 되도록 설계된다. 이러한 설계에 의해, 제 1광의 사용에 의해 생겨나는 구면수차가 제거되며, 그 결과로, 대물렌즈(39)에 의해 집광되는 제 1광은 CD-R디스크(40)의 신호기록면에 최적화된 스폿을 형성한다. 이때, CD-R디스크(40)의 신호기록면에 형성되는 스폿의 크기는 1.4μm가 되며, CD-R디스크(40)에 대하여 제 1광을 이용하여 신호의 기록 및 재생을 할 수 있게 된다.
CD-R디스크(40)를 이용하는 경우, CD-R디스크(40)의 신호기록면에서 반사된 제 1광은 대물렌즈(39)를 투과하여 콜리메이터(38)로 입사하며, 콜리메이터(38)는 대물렌즈(39)로부터 입사하는 제 1광을 광분할평판(35)에 집광시킨다. 콜리메이터(38)에 의해 집광된 제 1광은 광분할평판(35)을 투과한 다음, 홀로그램형 광분할기(33)에 의해 유닛(30)의 광검출기(32)쪽으로 진행한다. 한편, DVD디스크(41)를 이용하는 경우, 그 신호기록면에서 반사되는 제 2광은 대물렌즈(39) 및 콜리메이터(38)를 투과한 다음 광분할평판(35)에 입사한다. 광분할평판(35)은 콜리메이터(38)로부터 입사하는 제 2광을 광분할기(37)쪽으로 반사시킨다. 광분할기(37)는 입사하는 제 2광을 반사시켜 반사된 제 2광이 렌즈(42)쪽으로 진행하게 한다. 광분할기(37)와 광검출기(43)사이에 놓인 렌즈(42)는 광검출기(43)로 입사되는 광을 광검출기(43)에 집광시킨다.
그러나, 780nm 파장의 제 1광은 광분할평판(35)을 투과하기 때문에, 비점수차(astigmatism)가 발생한다. 수차보정평판(34)은 이러한 비점수차를 제거하기 위하여 사용된다. 수차보정평판(34)은 양면평행평판의 형태로 제작되며, 전술의 X-축을 중심으로 Z-축에 나란한 면으로부터 시계방향으로 45도 회전시킨 면에 나란하게 정렬된다. 지면의 윗쪽부분에서 아래쪽부분을 향해 바라보는 경우, 수차보정평판(34)은 그 윗부분에 그려진 수차보정평판(34a) 처럼 보인다. 이 수차보정평판(34)은 광분할평판(35)을 통과할 때 발생하는 비점수차가 상쇄시키는 기능을 갖는 것으로, 이를 위하여 광분할평판(35)과 동일한 두께를 갖는다. 따라서, 하나의 대물렌즈(39)를 구비한 도 3의 광픽업은 CD-R디스크(40) 및 DVD디스크(41)에 호환가능하게 된다.
전술한 도 3의 광분할평판(35)은 780nm 파장의 제 1광을 반사하며 650nm 파장의 제 2광을 투과하는 광학적 특성을 갖도록 변형할 수 있다. 이 경우, 레이저광원(31)은 레이저광원(36)의 위치에 설치되며 레이저광원(36)은 레이저광원(31)의 위치에 설치된다. 그리고, 수차보정평판(34)는 650nm 파장의 제 2광을 투과시킨다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업의 구성을 보여준다. 도 4의 광픽업은 제 1광을 투과시키는 도 3의 수차보정평판(34) 대신에 제 1광 및 제 2광 둘 다를 반사시키는 수차보정평판(44)을 구비한다. 반사형 수차보정평판(44) 역시 양면평행평판의 형태로 제작되며, 제 1광을 반사하는 제 1반사면(441)과 제 2광을 반사하는 제 2반사면(443)을 구비한다. 제 1반사면(441)은 투명한 평판유리등에 전반사코팅함에 의해 형성된다. 도 4의 광학소자들은 동일한 참조번호를 갖는 도 3의 대응하는 광학소자들과 동일한 광학적 기능을 갖는다. 그러나, 수차보정반사평판(44)을 사용하기 때문에, 대물렌즈(39)의 광학축은 전술한 X-축에 나란하게 되며, 콜리메이터(38)는 반사형 수차보정평판(44)과 대물렌즈(39)사이의 광학적 경로상에 위치한다.
도 4의 광분할평판(45)은 X-축을 중심으로 Z-축에 나란한 면으로부터 시계방향으로 45도 회전시킨 면에 나란하게 정렬된다. 다시 말하면, 전술의 X, Y, 및 Z-축들을 그대로 사용하는 경우, 광분할평판(35)의 면은 도 3의 수차보정평판(34)의 면과 나란하게 된다. 반사형 수차보정평판(44)은 Y-축을 중심으로 Z-축에 수직한 면으로부터 시계방향으로 45도 회전한 면에 나란하게 정렬된다. 이렇게 정렬된 수차보정평판(44) 역시 비점수차를 제거하기 위한 것으로서, 광분할평판(35)이 갖는 두께의 1/2인 두께를 갖는다. 그러므로, 광분할평판(35)을 투과하는 제 1광에 의해 생기는 비점수차는 반사형 수차보정평판(44)의 제 1반사면(441)에 의해 제거된다.
도 5A 및 도 5B는 비점수차필드곡선들(astigmatic field curves)을 보여준다. 도 5A는 수차보정평판(34 또는 44)을 사용하지 않았을 때의 도 3 또는 도 4의 광학계가 갖는 비점수차를 정량적으로 보여주며, 도 5B는 수차보정평판(34 또는 44)을 사용한 경우의 도 3 또는 도 4의 광학계가 갖는 비점수차를 보여준다.
대물렌즈(39)의 광학축을 통과한 광선(ray)이 도달하는 CD-R디스크(40)의 신호기록면상의 정초점 위치를 원점으로 하는 2차원 좌표계를 이용하여 CD-R디스크(40)의 신호기록면을 표현한 경우, 비점수차의 량은 X-축 초점위치와 Y-축 초점위치간의 거리차이로 표현된다. 도 5A 및 도 5B에서, 가로축은 X-축 초점위치와 Y-축 초점위치 각각이 갖는 전술한 정초점위치로부터의 '거리차이'를 나타내며, 세로축은 그 각도가 0도인 대물렌즈(39)의 중심과 전술한 정초점위치를 연결하는 축선으로부터 벗어나는 정도를 나타낸다. 그리고, 전술의 X-축 초점위치 및 Y-축 초점위치는, 780nm파장을 갖는 제 1광의 광선들(rays)이 도달하는 CD-R디스크(40)의 신호기록면상의 위치들이다.
이러한 도 5A 및 도 5B간의 비교를 통해 알 수 있는 것 처럼, 본 발명에 따른 수차보정평판(34 또는 44)을 사용하는 경우, 비점수차는 도 5B에 보인 것 처럼 현격히 줄어들게 된다. 도 5B에 보여진 비점수차특성은 일반 렌즈들이 가지고 있는 비점수차특성과 거의 동일하다. 그러므로, 본 발명에 따른 광픽업은 허용되는 공차 이내의 비점수차를 가지면서도 DVD디스크 및 CD-R디스크에 호환할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광픽업은, DVD디스크와 CD-R디스크에 신호를 기록 및 재생할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 CD디스크에 대한 재생동작도 가능케한다. 또한, 관련된 광학기술분야에서 널리 사용되는 평판글래스 등을 이용하여 평판형태로 제작된 광분할평판을 사용하므로써, 초경량화 및 저가격화를 가져온다. 그리고, 전술의 광분할평판에 의해 생기는 광학적 수차를 평판형태로 제작된 수차보정평판을 사용하여 제거하므로써 보다 안정된 신호를 얻을 수 있게 된다.

Claims (17)

  1. 정보기록면들의 위치들이 서로 다르며 정보의 기록 및 재생을 위하여 서로다른 파장의 광들을 사용하는 적어도 두 종류의 광기록매체들에 호환하는 광픽업에 있어서,
    서로다른 파장의 광들을 개별적으로 출사하는 두 개의 레이저광원들;
    상대적으로 짧은 파장을 갖는 광에 의한 대물렌즈의 초점을, 그 정보기록면이 대물렌즈에 가까이 있는 광기록매체의 정보기록면에 일치시키는 대물렌즈;
    상기 대물렌즈쪽으로 진행하도록, 한 레이저광원으로부터의 광을 투과시키며, 다른 레이저광원으로부터의 광을 반사시키는 광분할평판;
    상기 광분할평판으로부터 입사하는 광을 시준시켜 상기 대물렌즈 쪽으로 진행시키는 콜리메이터; 및
    특정 레이저광원과 상기 대물렌즈사이의 광경로상에 위치하며, 상기 광분할평판의 사용에 의해 발생되는 광학적 수차를 보정하는 수차보정평판을 포함하며,
    상대적으로 긴 파장의 레이저광원으로부터 그 정보기록면이 대물렌즈로부터 상대적으로 멀리 있는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리는, 긴 파장의 레이저광원의 사용에 의해 생기는 구면수차를 제거할 수 있을 만큼, 상대적으로 짧은 파장의 레이저광원으로부터 대응하는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리보다 짧은, 광픽업.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광분할평판은 상대적으로 긴 파장의 제 1광을 투과시키며, 상대적으로 짧은 파장의 제 2광을 반사시키는 광픽업.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 광분할평판은 양면평행평판(plane-parallel plate)의 형태인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 수차보정평판은 제 1광을 출사하는 레이저광원과 상기 광분할평판사이의 광경로상에 위치한 광픽업.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 수차보정평판에 의해 보정되는 상기 광학적 수차는 비점수차인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  6. 제 5항에 있어서, 제 1광을 출사하는 제 1레이저광원은 제 1축에 나란하게 정렬되며, 제 2광을 출사하는 제 2레이저광원은 제 2축에 나란하게 정렬되며, 상기 광분할평판은 제 3축을 중심으로 시계방향으로 45도 회전된 평면에 나란하게 정렬되며, 그리고 상기 수차보정평판은 제 1축에 나란한 평면으로부터 제 2축을 중심으로 시계방향으로 45도 회전시킨 면에 나란하게 정렬되고, 여기서, 상기 제 1축은 그 방향이 상기 제 1레이저광원으로부터 상기 대물렌즈의 중심을 통해 진행하는 제 1광의 광학축과 일치하며, 상기 제 1축이 XYZ축 좌표계의 Z-축으로 표현되는 경우, 상기 제 2축은 X-축과 나란하며 X-축과 동일한 방향을 가지고, 상기 제 3축은 Y-축과 나란하며 Y-축과 동일한 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 수차보정평판은 양면평행평판(plane-parallel plate)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 수차보정평판은 상기 광분할평판과 동일 두께를 갖는 광픽업.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 두 개의 레이저광원들로부터 출사되는 광들에 의해 형성되는 광경로들로부터 상기 두 개의 레이저광원들로 진행하는 광들을 개별적으로 분리하기 위한 광분할수단; 및
    상기 광분할수단에 의해 분리된 광들을 개별적으로 수신하는 광검출기들을 더 포함하며,
    상기 광검출기들 각각은 대응하는 레이저광원과 하나의 유닛으로 구성된 광픽업.
  10. 정보기록면들의 위치들이 서로 다르며 정보의 기록 및 재생을 위하여 서로다른 파장의 광들을 사용하는 적어도 두 종류의 광기록매체들에 호환하는 광픽업에 있어서,
    서로다른 파장의 광들을 개별적으로 출사하는 두 개의 레이저광원들;
    상대적으로 짧은 파장을 갖는 광에 의한 대물렌즈의 초점을, 그 정보기록면이 대물렌즈에 가까이 있는 광기록매체의 정보기록면에 일치시키는 대물렌즈;
    한 레이저광원으로부터의 광을 투과시키며, 다른 레이저광원으로부터의 광을 반사시키는 광분할평판;
    상기 광분할평판으로부터 입사하는 광을 반사시켜 상기 대물렌즈쪽으로 전달시키며, 상기 광분할평판의 사용에 의해 발생되는 광학적 수차를 보정하는 수차보정평판; 및
    상기 수차보정평판으로부터 입사하는 광을 시준시켜 상기 대물렌즈 쪽으로 진행시키는 콜리메이터를 포함하며,
    상대적으로 긴 파장의 레이저광원으로부터 그 정보기록면이 대물렌즈로부터 상대적으로 멀리 있는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리는, 긴 파장의 레이저광원의 사용에 의해 생기는 구면수차를 제거할 수 있을 만큼, 상대적으로 짧은 파장의 레이저광원으로부터 대응하는 광기록매체의 정보기록면까지의 광학적 거리보다 짧은, 광픽업.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 광분할평판은 상대적으로 긴 파장의 제 1광을 투과시키며, 상대적으로 짧은 파장의 제 2광을 반사시키는 광픽업.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 광분할평판은 양면평행평판의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 수차보정평판에 의해 보정되는 상기 광학적 수차는 비점수차인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  14. 제 13항에 있어서, 제 1광을 출사하는 제 1레이저광원은 제 1축에 나란하게 정렬되며, 제 2광을 출사하는 제 2레이저광원은 제 2축에 나란하게 정렬되며, 상기 광분할평판은 상기 제 2축을 중심으로 시계방향으로 45도 회전된 평면에 나란하게 정렬되며, 그리고 상기 수차보정평판은 제 1축에 수직한 평면으로부터 제 3축을 중심으로 시계방향으로 45도 회전시킨 면에 나란하게 정렬되고,
    여기서, 상기 제 1축은 그 방향이 상기 제 1레이저광원으로부터 출사되는 제 1광의 광학축과 일치하며, 상기 제 1축이 XYZ축 좌표계의 Z-축으로 표현되는 경우, 상기 제 2축은 X-축과 나란하며 X-축과 동일한 방향을 가지고, 상기 제 3축은 Y-축과 나란하며 Y-축과 동일한 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 수차보정평판은 양면평행평판의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 수차보정평판은 제 1광을 표면에서 반사시키며, 제 2광을 내부반사면에서 반사시키고, 상기 광분할평판의 1/2인 두께를 갖는 광픽업.
  17. 제 10항에 있어서, 상기 두 개의 레이저광원들로부터 출사되는 광들에 의해 형성되는 광경로들로부터 상기 두 개의 레이저광원들로 진행하는 광들을 개별적으로 분리하기 위한 광분할수단; 및
    상기 광분할수단에 의해 분리된 광들을 개별적으로 수신하는 광검출기들을 더 포함하며,
    상기 광검출기들 각각은 대응하는 레이저광원과 하나의 유닛으로 구성된 광픽업.
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