KR20010068556A - 광픽업장치 - Google Patents

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KR20010068556A
KR20010068556A KR1020000000519A KR20000000519A KR20010068556A KR 20010068556 A KR20010068556 A KR 20010068556A KR 1020000000519 A KR1020000000519 A KR 1020000000519A KR 20000000519 A KR20000000519 A KR 20000000519A KR 20010068556 A KR20010068556 A KR 20010068556A
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optical disk
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김태경
정종삼
안영만
서해정
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윤종용
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Abstract

광디스크에 주 광스폿과 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 맺히도록 하고 광검출기에 수광된 주 광과 보조 광의 연산을 통하여 수차를 보정할 수 있도록 된 광픽업장치가 개시되어 있다.
이 개시된 광픽업장치는 광을 조사하는 광원과; 입사광의 진행경로를 변환시키는 광로변환수단과; 입사광을 집속시켜 광디스크에 광스폿이 맺히도록 하는 대물렌즈와; 광원과 광로변환수단 사이의 광로 상에 마련되며, 광디스크에 무수차의 주 광스폿과 소정 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 포함한 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록, 입사광을 제1 및 제2광을 포함한 적어도 두 개의 광으로 분기시키는 광분기수단과; 광디스크에서 반사되고 광로변환수단을 경유하여 입사된 제1 및 제2광을 각각 수광하는 제1 및 제2수광부를 갖는 광검출기와; 제1수광부와 제2수광부를 통해 검출되고 광전변환된 제1 및 제2신호 사이의 동기를 맞추도록 제2신호의 시간을 지연시키는 딜레이(delay)를 구비하며 동기가 맞추어진 제1 및 제2신호로부터 광디스크의 두께 편차를 보정하는 신호처리부;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업장치{Optical pickup apparatus}
본 발명은 광디스크의 두께변화에 따른 코마 및 구면수차를 보정할 수 있도록 된 고밀도 기록/재생용 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광디스크에 주 광스폿과 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 맺히도록 하고 광검출기에 수광된 주 광과 보조 광의 연산을 통하여 수차를 보정할 수 있도록 된 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광픽업장치는 광디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생할 수 있도록 된 것으로, 광디스크가 고밀도화되면서 광원에서 조사되는 광이 단파장화되고 광의 개구수 NA가 고개구수로 증가된다. 따라서, 이 광픽업장치를 통해 광디스크에 정보를 기록/재생하고자 하는 경우, 광디스크가 경사지게 배치되는 경우 즉, 광디스크의 정보면이 광축에 수직한 방향으로 위치되지 않고 기울어지게 배치되는 경우에 그 경사에 의한 코마수차가 발생하게 되는 문제점이 있다. 또한, 광디스크의 고밀도화에 따른 광원의 단파장화와 대물렌즈의 고개구수화 및, 저밀도 광디스크와의 호환성에 따라 수반되는 광디스크 두께변화 및 파장 변동에 다른 구면수차가 발생되는 문제점이 있다.
여기서, 코마수차 W31은 수학식 1과 같은 비례관계가 성립하므로, 고 개구수의 광픽업에서는 동일한 광디스크 경사에 대해서도 상대적으로 낮은 개구수에 비하여 광디스크 경사에 의한 코마수차가 급격히 커진다.
또한, 광디스크의 기록용량은 광원에서 조사되는 광의 파장과 대물렌즈의 개구수 NA에 의하여 수학식 2와 같이 결정된다.
또한, 광디스크의 두께 오차에 의해 발생하는 구면수차 W40d는 수학식 3과 같은 관계를 가진다.
여기서, n은 광디스크의 기판 굴절률이고, d는 기판의 두께이다.
따라서, 상기 광디스크의 기록밀도를 대략 15GB 이상으로 높이고자 하는 경우, 상기한 수학식 2를 근거로 살펴보면, 대략 410nm 영역의 단파장의 광을 조사하는 광원과, NA 0.6 이상의 대물렌즈의 채용이 필수적이다. 한편, 이와 같이 광디스크의 기록밀도를 높이고자 대물렌즈 개구수를 높이는 경우, 광디스크의 두께오차에 의하여 발생하는 구면수차 W40d는 NA의 4승에 비례하므로 급격히 커지는 문제점이 있다.
도 1을 참조하면, 상기한 바와 같은 코마 및 구면수차를 보정하기 위한 종래의 광디스크 수차보정장치는 입사광을 일 차로 집속시키는 대물렌즈(3)와 이 대물렌즈(3)에 의해 집속된 광을 재차 집속시켜 광디스크(1)에 맺히도록 하는 집속렌즈(5)를 포함한다.
따라서, 광디스크(1)가 일 방향으로 경사진 경우, 상기 집속렌즈(5)를 일 방향으로 경사지게 구동하여 코마수차를 보정한다.
그리고, 광디스크(1)의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하고자 하는 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이, 집속렌즈(5)와 대물렌즈(3) 사이의 간격을 조정함으로써 보정한다.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 광디스크 수차보정장치는 대물렌즈 및 집속렌즈를 광스폿의 트래킹 및 포커싱 조정을 위한 방향으로의 구동, 집속렌즈의 경사 구동 및, 대물렌즈와 집속렌즈 사이의 간격을 조정하기 위한 구동이 필요하므로, 액츄에이터의 구성이 매우 복잡해진다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 종래의 집속렌즈를 대신 적어도 두 개의 광스폿이 광디스크에 맺히도록하여 광디스크 두께변화 및 파장 변동에 따른 구면수차와 광디스크 경사에 의한 코마수차를 보정할 수 있도록 된 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 광디스크 수차보정장치를 보인 개략적인 도면.
도 2는 도 1의 광디스크 수차보정장치의 광디스크 두께 편차 보정 동작을 보인 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
도 4는 트랙피치 0.37㎛ 최소마크길이 0.25㎛를 갖는 광디스크의 구조를 보인 개략적인 도면.
도 5는 광디스크 두께 편차에 따른 재생신호를 보인 그래프.
도 6은 도 5의 (d0-d30) 신호와 (d30-d60) 신호를 비교하여 보인 그래프.
도 7은 도 5의 (d0-d60) 신호와 (d60-d90) 신호를 비교하여 보인 그래프.
도 8은 도 3의 홀로그램소자의 회절패턴을 보인 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
도 10은 60㎛ 두께 편차시 아이 패턴(eye-pattern)을 보인 그래프.
도 11은 90㎛ 두께 편차시 아이 패턴을 보인 그래프.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 두께 편차를 보정한 경우의 아이 패턴을 보인 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1...광디스크 11,51...광원 15...홀로그램소자
17,65...편광빔스프리터 19,57...위상지연판 21,61...대물렌즈
25,70...광검출기 26,71...제1수광부 27,73...제2수광부
30,80...신호처리부 53...편광홀로그램소자 59...빔스프리터
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는, 광을 조사하는 광원과; 입사광의 진행경로를 변환시키는 광로변환수단과; 입사광을 집속시켜 광디스크에 광스폿이 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 광원과 광로변환수단 사이의 광로 상에 마련되며, 상기 광디스크에 무수차의 주 광스폿과 소정 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 포함한 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록, 입사광을 제1 및 제2광을 포함한 적어도 두 개의 광으로 분기시키는 광분기수단과; 상기 광디스크에서 반사되고 상기 광로변환수단을 경유하여 입사된 제1 및 제2광을 각각 수광하는 제1 및 제2수광부를 갖는 광검출기와; 상기 제1수광부와 제2수광부를 통해 검출되고 광전변환된 제1 및 제2신호 사이의 동기를 맞추도록 제2신호의 시간을 지연시키는 딜레이(delay)를 구비하며 동기가 맞추어진 제1 및 제2신호로부터 광디스크의 두께 편차를 보정하는 신호처리부;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치를 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치는 광원(11)과, 입사광의 진행경로를 변환시키는 광로변환수단과, 입사광을 집속시키는 대물렌즈(21)와, 광디스크(1)에 동시에 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록 입사광을 분기시키는 광분기수단과, 상기 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하는 광검출기(25) 및, 광디스크(1)의 두께 편차를 보정하는 신호처리부(20)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 광원(11)과 대물렌즈(21)는 상기 광디스크(1)의 기록밀도를 대략 15GB 이상으로 높이기 위하여, 대략 410nm 영역의 단파장의 광을 조사하는 광원과, NA 0.6 이상의 대물렌즈가 채용된다.
상기 광원(11)에서 조사된 발산광은 콜리메이팅렌즈(13)를 통과하면서 집속된 채로 평행광이 된다. 이 평행광은 상기 광분기수단을 통해 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ)을 포함하는 적어도 2개의 광으로 분기된다. 여기서, 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ)은 상기 대물렌즈(21)를 경유하여 광디스크에 집속되는 것으로, 제1광(Ⅰ)은 무수차의 주 광스폿을 형성하고 제2광(Ⅱ)은 소정 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 형성한다.
이를 위하여, 상기 광분기수단으로 입사광을 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ)으로 분기시킴과 아울러 제1광(Ⅰ)은 무수차 광이 되도록 하고 제2광(Ⅱ)은 소정량의 구면수차를 갖는 광이 되도록 제2광(Ⅱ)에 대해 소정 구면수차를 발생시키는 홀로그램소자(15)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 광로변환수단은 상기 홀로그램소자(15)와 대물렌즈(21) 사이의 광로 상에 마련되며, 입사광의 진행경로를 변환시킨다. 즉, 상기 광원(11) 쪽에서 입사된 광은 상기 대물렌즈(21) 쪽으로 향하도록 하고, 상기 대물렌즈(21) 쪽에서 입사된 광은 상기 광검출기(25) 쪽으로 향하도록 한다. 이 광로변환수단으로는 입사광을 편광방향에 따라 투과 또는 반사시켜 광의 경로를 변환하는 편광빔스프리터(17)와,상기 편광빔스프리터(17)와 대물렌즈(21) 사이의 광로 상에 마련되어 입사광의 위상을 지연시키는 위상지연판(19)을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 위상지연판(19)은 입사광의 위상을 λ/4만큼 지연시키는 입사된 직선 편광의 광은 원편광의 광으로 그리고, 원편광의 광은 직선편광의 광으로 바꾸어주는 1/4파장판인 것이 바람직하다.
상기 대물렌즈(21)는 상기 홀로그램소자(15)를 통하여 분기된 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ) 각각을 집속시켜, 상기 광디스크(1)의 인접 트랙위치에 맺히도록 한다. 여기서, 상기 제2광(Ⅱ)은 상기 제1광(Ⅰ)이 집속되는 트랙과 동일한 트랙에 맺힌다.
상기 광디스크(1)에서 반사된 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ) 각각은 상기 대물렌즈(21), 위상지연판(19) 및 편광빔스프리터(17)를 경유한 후, 집광렌즈(23)에 의해 집광된 채로 상기 광검출기(25)에 수광된다.
상기 광검출기(25)는 상기 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ) 각각을 수광하는 제1 및 제2수광부(26)(27)를 구비한다. 상기 신호처리부(30)는 상기 제1수광부(26)와 제2수광부(27) 각각을 통해 검출 및 광전변환된 신호로부터 광디스크(1)의 두께 편차를 보정한다.
즉, 상기 신호처리부(30)는 아래의 수학식 4에 의해 재생신호를 연산하여 상기 광디스크의 두께 변화에 따른 구면수차를 보정한다.
여기서, Sm는 상기 제1수광부(26)에서 수광되고 광전변환된 상기 주 광스폿에 의한 메인 재생신호이고, Ssub는 상기 제2수광부(27)에서 수광되고 광전변환된 상기 보조 광스폿에 의한 부 재생신호이며, k는 이득률(gain factor)을 나타낸다.
여기서, 이득률 k는 광디스크(1) 두께오차 정도에 따라 크기가 변하며 두께 편차에 따라 음수 또는 양수의 값을 갖는다. 즉, 이득률 k는 k값 제어회로를 통해 제어되는 것으로, 광디스크(1) 두께검출 센서에 의한 신호에 비례하여 조정될 수도 있으며, 재생신호의 지터(jitter)가 최적이 되도록 지터를 모니터링한 결과를 피드백 받아 조정될 수도 있다.
이와 같이, 신호처리부(30)를 통하여 재생신호를 보정함으로써, 수학식 3에 나타낸 바와 같이 주어진 상기 광디스크(1)의 두께변화에 의해 발생하는 구면수차 W40d의 절대값이 3이하의 값을 갖도록 할 수 있다. 또한, 신호처리부(30)는 도시된 바와 같이, 딜레이(delay)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 딜레이는 상기 제1 및 제2수광부(26)(27)를 통해 수광된 신호들 사이의 위상차가 발생하는 경우, 두 신호 사이의 동기를 맞추도록 앞선 위상을 갖는 신호의 위상을 지연시켜 두 신호 사이의 동기를 맞춘다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 상기한 신호처리부에 의해 재생신호 보정 동작을 상세히 설명한다.
도 4는 트랙피치 0.37㎛, 최소마크길이 0.25㎛인 3열의 피트로 구성된 광디스크의 일부를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 중심 트랙을 재생한 신호를 나타낸 것이다. 도 5는 광디스크 기판의 두께 편차가 각각 0, 30㎛, 60㎛ 그리고 90㎛인경우에 대해 나타낸 재생신호(RF; Radio Frequency)이다.
우선, 두께 편차가 없는 경우와 30㎛, 60㎛, 90㎛의 두께편차를 갖는 경우, 주 광스폿 및 보조 광스폿의 재생신호를 각각 d0, d30, d60, d90이라 정의한다.
상기 홀로그램소자(15)에 의하여 주 광스폿의 수차가 없는 경우, 보조 광스폿의 구면수차가 두께 편차 30㎛에 해당하는 구면수차를 가지는 경우를 예를 들어 살펴본다. 광디스크(1)의 제조공정시 그 기판의 제작 공차에 의하여 30㎛의 두께 편차가 발생했을 때, 주 광스폿의 재생신호는 d30이 되고, 보조 광스폿의 재생신호는 편차가 60㎛인 신호 d60과 같아진다. 이때, d30과 d60신호로부터 d0의 재생신호를 얻는 방법은 다음과 같다. 먼저 d30신호에 (d0-d30) 신호를 합산하면 d0신호를 구할 수 있다.
또한, (d30-d60) 신호가 (d0-d30) 신호와 비례관계에 있다면, d30+k(d30-d60)의 연산으로부터 d0신호와 같은 신호를 얻을 수 있다. 여기서, k는 이득률(gain factor)이다.
도 6은 (d0-d30) 신호와 (d30-d60) 신호의 직류(DC)성분과 교류(AC)성분을 조정하여 비교한 것이고, 도 7은 (d0- d60) 신호와 (d60- d90) 신호의 직류성분과 교류성분을 조정하여 비교한 것이다. 도 6과 도 7을 비교하여 살펴볼 때, 이들 신호 사이의 비례 관계가 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기한 수학식 4와 같은 연산으로부터 구면수차가 없는 신호의 재생이 가능함을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치는 상기 홀로그램소자(15)의 패턴을 도 8에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 패터닝함으로써, 광디스크(1)의 경사에 의한 코마수차를 보정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치는 광원(51)과, 입사광의 진행경로를 변환시키는 광로변환수단과, 입사광을 집속시키는 대물렌즈(61)와, 광디스크(1)에 동시에 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록 입사광을 분기시키는 광분기수단과, 상기 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하는 광검출기(70) 및, 광디스크(1)의 두께 편차를 보정하는 신호처리부(80)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 광원(51), 대물렌즈(61)는 도 3에 도시된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.
상기 광원(51)에서 조사된 발산광은 콜리메이팅렌즈(52)를 통과하면서 집속된 채로 평행광이 된다. 이 평행광은 상기 광분기수단을 통해 제1 및 제2광(Ⅰ')(Ⅱ')을 포함하는 적어도 2개의 광으로 분기된다. 여기서, 제1 및 제2광(Ⅰ')(Ⅱ')은 상기 대물렌즈(61)를 경유하여 광디스크(1)에 집속되는 것으로, 제1광(Ⅰ')은 무수차의 주 광스폿을 형성하고 제2광(Ⅱ')은 소정 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 형성한다. 여기서, 상기 제1광(Ⅰ')과 제2광(Ⅱ')은 상기 광디스크(1)의 동일 위치에 맺히는 것으로 편광방향에 따라 구분된다.
이를 위하여, 상기 광분기수단으로 제1광(Ⅰ')이 일 편광의 무수차 광이 되도록 하고, 제2광(Ⅱ')이 다른 편광의 구면수차를 갖는 광이 되도록 상기 제2광(Ⅱ')에 대해 소정 구면수차를 발생시키는 편광홀로그램소자(57)를 구비하는 것이바람직하다. 이 경우, 광원(51)과 편광홀로그램소자(57) 사이의 광로 상에는 입사광의 위상을 지연시켜 편광방향을 변환시키는 1/4파장판 등의 위상지연판(53)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 광로변환수단은 상기 편광홀로그램소자(57)와 대물렌즈(61) 사이의 광로 상에 마련되며, 입사광의 진행경로를 변환시킨다. 즉, 상기 광원(51) 쪽에서 입사된 광은 상기 대물렌즈(61) 쪽으로 향하도록 하고, 상기 대물렌즈(61) 쪽에서 입사된 광은 상기 광검출기(70) 쪽으로 향하도록 한다. 이를 위하여, 상기 광로변환수단은 입사광을 소정 광량비로 투과 또는 반사시켜 광의 경로를 변환하는 빔스프리터(59)와, 상기 빔스프리터(59)와 상기 광검출기(70) 사이의 광로 상에 마련되어 상기 광디스크(1)에서 반사되고 상기 빔스프리터(59)를 경유하여 입사된 광을 편광에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터(65)를 포함한다. 여기서, 빔스프리터(59)와 편광빔스프리터(65) 사이의 광로 상에는 입사광을 집광시키는 집광렌즈(63)가 더 구비될 수 있다.
상기 광검출기(70)의 제1 및 제2수광부(71)(73) 각각은 상기 편광빔스프리터(65)에서 분기된 제1 및 제2광(Ⅰ')(Ⅱ') 각각을 수광할 수 있도록 배치된다. 따라서, 상기 편광빔스프리터(65)에서 분기된 일 편광의 제1광(Ⅰ')은 제1수광부(71)에 수광되고, 다른 편광의 제2광(Ⅱ')은 제2수광부(73)에 수광된다.
상기 신호처리부(80)는 상기 제1수광부(71)와 제2수광부(73) 각각을 통해 검출 및 광전변환된 신호로부터 광디스크(1)의 두께 편차를 보정한다. 이 신호처리부(80)는 일 실시예에서 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다. 한편, 상기 신호처리부(80)는 피드백(feed-back) 회로를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 피드백 회로는 수학식 4의 이득률 k이 구면수차의 량에 비례하도록 되며, 지터값이 최소가 되도록한다.
상기한 바와 같이, 무수차의 제1광과 구면수차를 갖는 제2광을 이용하여 광디스크에 주 광스폿과 보조 광스폿이 맺히도록 함과 아울러, 광검출기의 제1 및 제2수광부 각각에 수광된 광을 수학식 4에 나타낸 바와 같은 연산을 통하여 재생신호를 검출하는 경우, 광디스크의 두께 편차 및 광디스크의 경사에 의한 수차를 보정할 수 있어서 재생신호의 지터 특성을 대폭 개선할 수 있다.
즉, 도 10는 60㎛의 두께 편차시 아이 패턴(eye-pattern)을 나타낸 그래프이고, 도 11은 90㎛의 두께 편차시 아이 패턴을 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 12은 수학식 4와 같은 연산을 통하여 두께를 보정한 경우의 아이 패턴을 나타낸 그래프이다.
도 10 및 도 11을 살펴보면, 60㎛ 두께 편차를 갖는 경우에는 지터값이 10.1%를 가지고, 90㎛ 두께 편차를 갖는 경우 지터값이 15.5%를 가짐을 알 수 있다. 반면, 이득률 k=1.0으로 설정하여 두께를 보정한 경우는 도 12에 나타낸 바와 같이 지터값이 7.7%로 대폭 개선됨을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 광을 조사하는 광원과;
    입사광의 진행경로를 변환시키는 광로변환수단과;
    입사광을 집속시켜 광디스크에 광스폿이 맺히도록 하는 대물렌즈와;
    상기 광원과 광로변환수단 사이의 광로 상에 마련되며, 상기 광디스크에 무수차의 주 광스폿과 소정 구면수차를 갖는 보조 광스폿을 포함한 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록, 입사광을 제1 및 제2광을 포함한 적어도 두 개의 광으로 분기시키는 광분기수단과;
    상기 광디스크에서 반사되고 상기 광로변환수단을 경유하여 입사된 제1 및 제2광을 각각 수광하는 제1 및 제2수광부를 갖는 광검출기와;
    상기 제1수광부와 제2수광부를 통해 검출되고 광전변환된 제1 및 제2신호 사이의 동기를 맞추도록 제2신호의 시간을 지연시키는 딜레이(delay)를 구비하며 동기가 맞추어진 제1 및 제2신호로부터 광디스크의 두께 편차를 보정하는 신호처리부;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광분기수단은 상기 제1광은 무수차 광이 되고, 제2광은 구면수차를 갖는 광이 되도록, 상기 제2광에 대해 소정 구면수차를 발생시키는 홀로그램소자를 구비하고,
    상기 광로변환수단은 입사광을 편광방향에 따라 투과 또는 반사시켜 광의 경로를 변환하는 편광빔스프리터와, 상기 편광빔스프리터와 대물렌즈 사이의 광로 상에 마련되어 입사광의 위상을 지연시키는 위상지연판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광분기수단은 상기 제1광이 일 편광의 무수차 광이 되도록 하고, 제2광이 다른 편광의 구면수차를 갖는 광이 되도록 상기 제2광에 대해 소정 구면수차를 발생시키는 편광홀로그램소자를 구비하고,
    상기 광로변환수단은 입사광을 소정 광량비로 투과 또는 반사시켜 광의 경로를 변환하는 빔스프리터와, 상기 빔스프리터와 상기 광검출기 사이의 광로 상에 마련되어 상기 광디스크에서 반사되고 상기 빔스프리터를 경유하여 입사된 광을 편광에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터를 포함하고,
    상기 광검출기의 제1 및 제2수광부 각각은 상기 편광빔스프리터에서 분기된 제1 및 제2광 각각을 수광할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1수광부에서 수광되고 광전변환된 상기 주 광스폿에 의한 메인 재생신호를 Sm, 상기 제2수광부에서 수광되고 광전변환된 상기 보조 광스폿에 의한 부 재생신호를 Ssub, 이득률(gain factor)을 k라 할 때,
    상기 신호처리부는 하기의 수학식에 의해 재생신호를 연산하여 광디스크의 두께 변화에 따른 수차를 보정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
    <수학식>
  5. 제4항에 있어서, 상기 광디스크의 두께변화에 의해 발생하는 구면수차 W40d가 하기의 수학식과 같이 주어질 때, 상기 구면수차 W40d의 절대값이 3 이하의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
    <수학식>
    여기서, n은 광디스크의 기판 굴절률, d는 기판의 두께, NA는 대물렌즈의 개구수, λ는 광원에서 조사되는 광의 파장이다.
  6. 제4항에 있어서, 상기 신호처리부는,
    상기 이득률 k이 구면수차의 량에 비례하도록 되며, 지터값이 최소가 되도록하는 피드백(feed-back) 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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US09/711,949 US6798731B1 (en) 2000-01-06 2000-11-15 Optical pickup for and method of correcting aberration due to thickness variations of optical media
US10/909,347 US7092347B2 (en) 2000-01-06 2004-08-03 Optical pickup apparatus having disk thickness deviation correction and method therefor

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010068556A (ko) * 2000-01-06 2001-07-23 윤종용 광픽업장치
KR100354771B1 (ko) * 2000-12-28 2002-10-05 삼성전자 주식회사 기록매체 두께 변화 검출 및/또는 그 두께 변화에 의해발생된 구면수차 보정 가능한 광픽업장치
US7277365B2 (en) 2001-12-07 2007-10-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information processing apparatus and method of processing optical information
US7061853B2 (en) * 2001-12-18 2006-06-13 Discovision Associates High-density optical pickup for rotating media
WO2003073152A1 (fr) * 2002-02-26 2003-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Element optique et dispositif de tete optique associe, dispositif d'information optique utilisant ce dispositif de tete optique, ordinateur, lecteur de disques optiques, systeme de navigation automobile, enregistreur et serveur de disques optiques faisant appel a ce dispositif d'information optique
EP1489604A1 (en) * 2003-06-19 2004-12-22 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Method for detecting spherical aberration
CN101749252B (zh) * 2009-12-29 2011-09-14 中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井工艺研究院 扶正式井下环空抽吸螺杆涡轮泵
CN101761485B (zh) * 2009-12-29 2011-10-26 中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井工艺研究院 扶正式井下环空抽吸涡轮泵

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3364239D1 (en) * 1982-03-08 1986-07-31 Hitachi Ltd Apparatus for optically measuring a current
JPS59139152A (ja) * 1983-01-28 1984-08-09 Canon Inc 光情報再生方法および装置
US4957355A (en) * 1986-12-24 1990-09-18 Nikor Corp. Retrofocus type lens system
JP2839502B2 (ja) 1988-06-14 1998-12-16 株式会社東芝 光情報再生装置
JPH07121876A (ja) 1993-10-25 1995-05-12 Olympus Optical Co Ltd 光学的情報再生装置
JPH07320295A (ja) 1994-03-29 1995-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超解像光ヘッド装置
US5737112A (en) * 1994-07-07 1998-04-07 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Scanning optical systems
JPH08138262A (ja) * 1994-11-11 1996-05-31 Sony Corp 光学ピックアップ装置
JP2883549B2 (ja) 1994-11-17 1999-04-19 三洋電機株式会社 ディスクプレーヤーの信号再生回路
JP3447135B2 (ja) * 1995-02-02 2003-09-16 パイオニア株式会社 情報再生装置
JP3567515B2 (ja) * 1995-02-15 2004-09-22 ソニー株式会社 光学ピックアップ装置
US5671207A (en) * 1995-02-23 1997-09-23 Lg Electronics, Inc. Optical pickup apparatus for performing multi-focusing
JPH09152505A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Sharp Corp 変形可能ミラー及びその製造方法及び光学装置並びに記録再生装置
JPH09251662A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Sony Corp 記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法
JPH09251645A (ja) * 1996-03-15 1997-09-22 Sony Corp 記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法
JPH10116434A (ja) 1996-10-09 1998-05-06 Tdk Corp 光学ピックアップ装置
JPH10116433A (ja) 1996-10-09 1998-05-06 Tdk Corp 光学ピックアップ装置
JPH10164018A (ja) * 1996-11-26 1998-06-19 Fujitsu Ltd 光送信機並びに該光送信機を有する端局装置及び光通信システム
JP3901277B2 (ja) * 1997-04-07 2007-04-04 パイオニア株式会社 液晶駆動信号生成装置及びディスク再生装置
JP3845982B2 (ja) * 1997-10-17 2006-11-15 ソニー株式会社 光ピックアップ装置
JPH11250475A (ja) 1997-12-24 1999-09-17 Sony Corp 光ディスク装置
JPH11259893A (ja) 1998-01-09 1999-09-24 Sony Corp 光学ヘッド、記録及び／又は再生装置並びに記録及び／又は再生方法、並びに厚み検出方法
JPH11306579A (ja) * 1998-04-15 1999-11-05 Sony Corp ビームスプリッタ及び光ピックアップ装置
EP0984440A3 (en) * 1998-09-04 2000-05-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Aberration detection device and optical information recording and reproducing apparatus
JP3545233B2 (ja) * 1998-12-08 2004-07-21 シャープ株式会社 球面収差検出装置および光ピックアップ装置
KR20010068556A (ko) * 2000-01-06 2001-07-23 윤종용 광픽업장치

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