KR20010068558A - 광픽업장치 - Google Patents

광픽업장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010068558A
KR20010068558A KR1020000000521A KR20000000521A KR20010068558A KR 20010068558 A KR20010068558 A KR 20010068558A KR 1020000000521 A KR1020000000521 A KR 1020000000521A KR 20000000521 A KR20000000521 A KR 20000000521A KR 20010068558 A KR20010068558 A KR 20010068558A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical
light receiving
signal
aberration
Prior art date
Application number
KR1020000000521A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100657250B1 (ko
Inventor
정종삼
김태경
안영만
서해정
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
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 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1020000000521A priority Critical patent/KR100657250B1/ko
Priority to JP2001000846A priority patent/JP3696092B2/ja
Priority to DE60106987T priority patent/DE60106987T2/de
Priority to EP01300094A priority patent/EP1115111B1/en
Priority to CNB011030801A priority patent/CN1179330C/zh
Priority to US09/755,175 priority patent/US6785209B2/en
Publication of KR20010068558A publication Critical patent/KR20010068558A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100657250B1 publication Critical patent/KR100657250B1/ko

Links

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
    • G11B7/08—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
    • G11B7/095—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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956—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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
    • 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
    • G11B7/13—Optical detectors therefor
    • G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
    • 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
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation

Landscapes

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

Abstract

광디스크가 정상적으로 배치된 상태에서 광디스크에 주 광스폿과 광학수차를 갖는 부 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; 광디스크에 광스폿이 맺히도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와; 광디스크에 주 광스폿과 부 광스폿을 포함한 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록, 입사광을 제1광과 제2광을 포함한 적어도 두 개의 광으로 분기시키는 것으로 제1광 및 제2광의 광축이 비스듬히 진행하도록 하는 광분기수단과; 광디스크에서 반사되고 광로변환수단을 경유하여 입사된 제1광 및 제2광을 수광하기 위한 것으로, 제1광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 갖는 제1수광부와, 제2광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 갖는 제2수광부를 구비한 광검출기와; 제1수광부와 제2수광부를 통해 검출되고 광전변환된 신호로부터 광디스크의 경사에 의한 수차 및 크로스토크에 의한 열화된 신호를 보정하는 신호처리부;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업장치{Optical pickup apparatus}
본 발명은 광디스크에 주 광스폿과 부 광스폿을 맺히도록 하고 광검출기에 수광된 주 광과 보조 광의 연산을 통하여 디스크 경사(tilt)나 디포커스(defocus) 등의 수차 특성을 개선 할 수 있도록 된 2개의 광스폿을 이용한 고밀도 기록재생용 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 3과같은 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.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 광디스크 수차보정장치는 대물렌즈 및 집속렌즈를 광스폿의 트래킹 및 포커싱 조정을 위한 방향으로의 구동, 집속렌즈의 경사 구동이 필요하므로, 액츄에이터의 구성이 매우 복잡해진다는 문제점이 있다.
또한, 광디스크의 기록밀도가 15GB 이상으로 고밀도화됨에 따라 일 트랙에 대한 정보의 재생시 인접트랙의 영향으로 크로스토크가 크게 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 적어도 두 개의 광스폿이 광디스크에 맺히도록하여 광디스크 경사에 의한 코마수차 보정 및 디포커스 특성을 개선할 수 있도록 함과 아울러, 광검출기의 구조를 개선하여 크로스토크를 저감할 수 있도록 된 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 광디스크 수차보정장치를 보인 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
도 3은 광디스크에 형성된 주 광스폿(SPm)과 부 광스폿(SPs)을 개략적으로 보인 도면.
도 4는 광디스크의 경사가 없는 경우, 주 광스폿(SPm)과 부 광스폿(SPs)의 형상을 보인 도면.
도 5는 광디스크가 0.5도 경사지게 배치되는 경우, 주 광스폿(SPm)과 부 광스폿(SPs)의 형상을 보인 도면.
도 6은 도 2의 홀로그램소자의 개략적인 단면도.
도 7은 도 2의 홀로그램소자의 개략적인 평면도.
도 8은 도 2의 신호처리부를 보인 개략적인 도면.
도 9는 도 2의 제1수광부의 다른 실시예를 보인 개략적인 도면.
도 10은 광디스크가 0.25도 경사를 갖는 경우, 이득률 α, β, γ값에 따른 보정 지터량을 보인 그래프.
도 11은 부 광스폿(SPs)가 접선방향 및 반경방향 모두에 대해 경사지게 배치된 예를 보인 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
도 13은 광디스크의 반경방향 경사 보정효과를 설명하기 위하여 나타낸 그래프.
도 14는 광디스크의 접선방향 경사 보정효과를 설명하기 위하여 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1...광디스크 11,51...광원 15...홀로그램소자
17,65...편광빔스프리터 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; 광디스크에 광스폿이 맺히도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와; 상기 광디스크에 주 광스폿과 부 광스폿을 포함한 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록, 입사광을 제1광과 제2광을 포함한 적어도 두 개의 광으로 분기시키는 것으로 상기 제1광 및 제2광의 광축이 비스듬히 진행하도록 하는 광분기수단과; 상기 광디스크에서 반사되고 상기 광로변환수단을 경유하여 입사된 제1광 및 제2광을 수광하기 위한 것으로, 제1광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 갖는 제1수광부와, 제2광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 갖는 제2수광부를 구비한 광검출기와; 상기 제1수광부와 제2수광부를 통해 검출되고 광전변환된 신호로부터 광디스크의경사에 의한 수차 및 크로스토크에 의한 열화된 신호를 보정하는 신호처리부;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치를 상세히 설명한다.
도 2를 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. 상기 광원(11)에서 조사된 광은 상기 광분기수단을 통해 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ)을 포함하는 적어도 2개의 광으로 분기되어, 도 3에 도시된 바와 같이, 주 광스폿(SPm)과 부 광스폿(SPs)을 형성한다. 여기서, 상기 광디스크(1)가 경사없이 배치된 경우, 상기 제1광(I)은 그 광축이 수직한 채로 상기 광디스크(1)에 입사되는 반면, 상기 제2광(Ⅱ)은 비스듬히 상기 광디스크(1)에 입사된다. 따라서, 광디스크(1)의 경사가 없는 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 제1광(Ⅰ)은 수차가 없는 주 광스폿(SPm)을 형성하고 제2광(Ⅱ)은 소정 코마수차를 갖는 부 광스폿(SPs)을 형성한다.
한편, 도 5를 참조하면, 광디스크가 소정 각도 경사지게 배치되는 경우는 주 광스폿이 왜곡되며, 부 광스폿(SPs)은 디스크의 기울어짐 방향에 따라 왜곡량이 증가하거나 감소하게 된다. 도 5는 0.5도 경사지게 배치되는 경우를 나타낸 것으로, 부 광스폿(SPs)에 부가된 코마수차와 같은 방향으로 광디스크(1)가 기울어진 경우에 해당하여 부 광스폿(SPs)의 왜곡이 증가된 결과를 나타낸 것이다. 한편, 광디스크(1)가 반대방향으로 기울어진 경우에는 부 광스폿(SPs)의 코마수차량이 감소하게 된다.
이와 같이, 형성되는 주 광스폿과 부 광스폿(SPs)의 관계에 의하여 후술하는 신호처리부에서 광디스크의 경사정도에 따른 코마수차를 보정할 수 있다.
상기한 바와 같이, 주 광스폿(SPm)과 부 광스폿(SPs)이 형성되도록 하기 위하여, 상기 광분기수단은 상기 광디스크(1)가 기울어짐 없이 배치된 상태에서 상기 주 광스폿(SPm)은 수차가 없는 광이 되고 상기 부 광스폿(SPs)은 코마수차를 갖는 광이 되도록, 입사광을 0차회절광인 제1광(I)과 1차 회절광인 제2광(Ⅱ)으로 분기시킴과 아울러 제1광(Ⅰ)은 무수차 광이 되도록 하고 제2광(Ⅱ)은 소정량의 코마수차를 갖는 광이 되도록 제2광(Ⅱ)에 대해 소정 코마수차를 발생시키는 홀로그램소자(15)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제2광(Ⅱ)의 광축은 코마수차에 의하여상기 제1광의 광축에 대해 비스듬히 진행하는 것으로 상기 부 광스폿(SPs)이 소정 기울기로 광디스크에 맺히도록 한다.
상기 홀로그램소자(15)는 홀로그램패턴이 형성되는 기판이 등방성 재질로 된 것으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 홀로그램 패턴(15a)을 가진다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 홀로그램패턴(15a)은 제1광축(I)이 지나는 중심 쪽으로 갈수록 간격이 넓어지고, 외측으로 갈수록 간격이 좁아지는 왜곡된 복수의 스트라이프 상으로 형성된다.
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 소정 광량비로 분할하여 투과 또는 반사시켜 광의 경로를 변환하는 빔스프리터(17)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 대물렌즈(21)는 상기 홀로그램소자(15)를 통하여 분기된 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ) 각각을 집속시켜, 상기 광디스크(1)의 동일 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), 빔스프리터(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 및제2수광부(26)(27)를 구비한다.
상기 제1수광부(26)는 제1광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며, 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 가진다. 그리고, 제2수광부(27)는 제2광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 가진다.
도 8을 참조하면, 상기 제1수광부(26)는 상기 제1광(I)의 중심부 신호를 검출하는 제1수광영역(26a)과, 상기 광디스크(1)의 반경방향에 대응되는 방향으로의 상기 제1수광영역(26a)의 양측 각각에 마련되어 상기 제1광(I)의 주변부 신호를 검출하는 제2 및 제3수광영역(26b)(26c)을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 제1광(I)의 주변부 신호는 상기 광디스크(1)의 반경방향에 대응되는 방향으로의 주변신호를 의미한다.
상기 제2수광부(27)는 상기 제2광(Ⅱ)의 중심부 신호를 검출하는 제4수광영역(27a)과, 상기 광디스크(1)의 반경방향에 대응되는 방향으로의 상기 제4수광영역(27a)의 양측 각각에 마련되어 상기 제2광(Ⅱ)의 주변부 신호를 검출하는 제5 및 제6수광영역(27b)(27c)을 포함한다.
이와 같이, 분할된 제1 및 제2수광부(26)(27)를 통해 검출된 전기신호는 후술하는 신호처리부(30)에서 처리되어 광디스크의 경사에 의한 수차 및 크로스토크에 의한 열화된 신호가 보정된다.
여기서, 상기한 제1수광부는 트랙오차신호를 검출할 수 있도록 하기 위한 방안으로 도 9에 도시된 바와 같이, 분할될 수 있다. 도 9를 참조하면,제1수광부(26')는 4×2 배열을 갖는 8분할영역(a1,..a8)으로 구획되어 있다. 즉, 광디스크(1)의 반경방향에 대응되는 방향으로 4분할되고, 광디스크(1)의 접선방향에 대응되는 방향으로 2분할되어 있다. 여기서, 중앙부의 4분할영역(a2, a3, a6, a7)은 입사된 제1광(I)의 중심부 광을 수광하고, 나머지 4분할영역(a1, a4, a5, a8)은 제1광(I)의 주변부 광을 수광한다.
상기 제1수광부(26')는 트랙오차신호를 검출하고자 하는 경우, 실질상 4분할영역을 갖는 통상의 광검출기와 동일한 기능을 수행할 수 있도록, 분할영역 a1+a2, a3+a4, a5+a6, a7+a8네 영역으로 나누어 트랙오차신호를 검출한다. 한편, 크로스토크를 저감시키고자 하는 경우는 분할영역 a1+a4, a2+a6+a3+a7, a4+a8세 영역으로 나누어 후술하는 신호처리부(30)에서 신호를 처리한다.
도 8을 참조하면, 상기 신호처리부(30)는 상기 제1수광부(26)와 제2수광부(27) 각각을 통해 검출 및 광전변환된 신호로부터 광디스크(1)의 경사에 의한 광학수차 및 크로스토크를 보정한다.
상기 신호처리부(30)는 아래의 수학식 4에 의해 재생신호를 연산하여 상기 광디스크의 경사 변화에 따른 코마수차를 보정한다.
여기서, Sm는 상기 제1수광부(26)에서 수광되고 광전변환된 상기 주 광스폿에 의한 메인 재생신호이고, Ssub는 상기 제2수광부(27)에서 수광되고 광전변환된 상기 부 광스폿에 의한 부 재생신호이며, α는 이득률(gain factor)을 나타낸다.
여기서, 상기 제1수광부(26)에서 검출된 메인 재생신호 Sm은 제1수광영역(26a)을 통해 검출된 제1광(I)의 중심부 신호 값과 제2 및 제3수광영역(26b)(26c)을 통해 검출된 제1광(I)의 주변부 신호에 상기 광디스크(1)의 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소가 되도록 조정되는 이득률(Gain factor) β를 곱한 값의 합신호이다.
상기 제2수광부(27)에서 검출된 부 재생신호 Ssub은 제4수광영역(27a)을 통해 검출된 제2광(Ⅱ)의 중심부 신호 값과 제4 및 제6수광영역(27b)(27c)을 통해 검출된 제2광(Ⅱ)의 주변부 신호에 상기 광디스크(1)의 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소가 되도록 조정되는 이득률(Gain factor) γ를 곱한 값의 합신호이다.
상기한 바와 같이, 제1 및 제2수광부(26)(27)에서 중심부 신호와 주변부 신호로 나누어 신호를 검출하고, 주변부 신호에 소정 이득 β또는 γ를 줌으로써, 협트랙 광디스크(1)의 인접트랙에 의한 크로스토크의 영향을 줄일 수 있다.
도 8에 도시된 딜레이(delay)는 상기 제1 및 제2수광부(26)(27)를 통해 수광된 신호들 사이의 위상차가 발생하는 경우, 두 신호 사이의 위상을 맞추도록 앞선 위상을 갖는 신호의 위상을 지연시킨다. 따라서, 두 신호 사이에 위상지연이 없는 경우 상기 딜레이는 배제되어도 무방하다.
도 10을 참조하여 상기한 신호처리부(30)에 의해 재생신호 보정 동작을 상세히 설명한다. 도 9는 광디스크가 0.25도 경사를 갖는 경우, 이득률 α값에 따른 보정 지터량을 보인 그래프이다. 이 그래프는 대물렌즈의 개구수 NA는 0.6, 광원의 파장은 400nm, 트랙피치 0.37㎛, 최소마크길이 0.25㎛ 및, 변조코드 EFM+를 사용하경우를 예로 들어 보인 것이다. 또한, 이득률 β와 γ를 모두 2.0으로 하였다.
도 9를 살펴보면, α= 0을 설정하고, 이득률 β와 γ각각을 0으로 설정한 경우와 2.0으로 설정한 경우를 비교하여 볼 때, 지터량 15.5%에서 지터량 10.3%로 약 5% 정도 보정됨을 알 수 있다. 또한, 이득률 α를 최적으로 한 경우(α=2.0), 보정 전 지터량 13.5%에서 보정후 8.8%로 개선됨을 알 수 있다. 한편, 제2수광부에 수광된 광에 대해서는 크로스토크 보정을 행하지 않고, 제1수광부에 수광된 광에 대해서만 크로스토크 보정을 행하는 경우(β=2.0, γ=1.0)에도 이득률 α=0.5로 설정한 경우 지터량 10.2%로 보정전에 비하여 개선됨을 알 수 있다.
도 10의 결과는 광디스크가 접선방향으로 기울어진 경우를 예로 들어 나타낸 것이다. 광디스크가 반경방향으로 기울어진 경우에 대한 보상은 부 광폿에 반경방향의 코마수차를 갖도록 상기 홀로그램소자의 패턴을 결정함으로써 가능하다.
또한, 도 11을 참조하면, 부 광스폿(SPs)을 접선방향 및 반경방향 모두에 대해 경사지게 배치하는 경우, 상기 광디스크(1)의 반경방향과 접선 방향 기울어짐에 따른 코마수차를 동시에 보정할 수 있다.
도 12를 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 경사(tilt) 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 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 코마수차를 갖는 부 광스폿을 형성한다.
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 코마수차를 발생시키는 편광홀로그램소자(57)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 편광홀로그램소자(57)에 형성된 홀로그램패턴은 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 홀로그램소자(15)의 패턴과 실질적으로 동일하다. 이 편광홀로그램소자(57)는 홀로그램패턴이 형성되는 기판이 이방성 재질로 된 것으로, 분기된 제1 및 제2광(I')(Ⅱ') 각각이 편광특성을 갖도록 한다.
상기 광로변환수단은 상기 편광홀로그램소자(57)와 대물렌즈(61) 사이의 광로 상에 마련되며, 입사광의 진행경로를 변환시킨다. 이 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. 여기서, 상기 제1 및 제2수광부(71)(73)는 일 실시예에 따른 두 수광부(26)(27) 각각과 같이, 복수의 분할영역으로 구획되어 있다. 각 분할영역에 수광된 광의 신호 처리 및 크로스토크 보정 동작은 앞서 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.
상기 신호처리부(80)는 상기 제1수광부(71)와 제2수광부(73) 각각을 통해 검출 및 광전변환된 신호로부터 광디스크(1)의 경사에 의한 수차를 보정한다. 이 신호처리부(80)는 일 실시예에서 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이 광픽업장치를 구성하는 경우의 크로스토크 보정 및 수차 보정 효과를 도 13 및 도 14를 참조하여 상세히 설명한다.
도 12 및 도 13 각각은 광디스크의 접선방향 경사 및 반경방향 경사 발생시, 지터량 개선효과를 설명하기 위하여 나타낸 그래프이다. 이 도 12 및 도 13에서,도면부호 A는 메인 광스폿 만을 이용한 경우의 결과를 나타낸 것이다. 그리고, 도면부호 B는 부 광스폿을 이용하여 광디스크의 수차를 보정한 것으로, 신호처리부에서 크로스토크 보정 연산을 적용하지 않은 경우의 결과를 나타낸 것이다. 또한, 도면부호 C는 부 광스폿을 이용하여 광디스크의 수차를 보정한 것으로, 제1수광부에 수광된 신호에 대해서는 크로스토크 보정연산을 적용하고, 제2수광부에 수광된 신호에 대해서는 크로스토크 보정연상을 적용하지 않은 경우의 결과를 나타낸 것이다. 그리고, 도면부호 D는 부 광스폿을 이용하여 광디스크의 수차를 보정한 것으로, 제1 및 제2수광부에서 수광된 신호 모두에 대해서 크로스토크 보정연산을 적용한 경우의 결과를 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14를 살펴볼 때, 도면부호 D가 나타내는 바와 같이, 두 광스폿을 이용하여 광디스크의 수차보정을 행함과 아울러, 제1 및 제2수광부를 복수개의 분할영역으로 나누어 검출된 신호를 중심부 신호와 주변부 신호로 나누어 주변부 신호에 소정 이득을 준 경우, 광디스크의 접선방향 및 반경방향 경사에 따른 지터 특성이 대폭 개선됨을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 무수차의 제1광과 수차를 갖는 제2광을 이용하여 광디스크에 주 광스폿과 부 광스폿이 맺히도록 함과 아울러 광검출기의 제1 및 제2수광부 각각에 수광된 광을 수학식 4에 나타낸 바와 같은 연산을 통하여 재생신호를 검출함과 아울러, 제1 및 제2수광부를 복수의 수광영역으로 나누어 크로스토크 보정을 행함으로써, 광디스크의 경사에 의한 코마수차 및 광디스크의 두께 편차에 따른 구면수차 보정 및 크로스토크를 저감할 수 있어서, 재생신호의 지터 특성을 대폭 개선할 수 있다.

Claims (8)

  1. 광을 조사하는 광원과;
    입사광의 진행경로를 변환시키는 광로변환수단과;
    광디스크에 광스폿이 맺히도록 입사광을 집속시키는 대물렌즈와;
    상기 광디스크에 주 광스폿과 부 광스폿을 포함한 적어도 두 개의 광스폿이 맺히도록, 입사광을 제1광과 제2광을 포함한 적어도 두 개의 광으로 분기시키는 것으로 상기 제1광 및 제2광 중 어느 하나는 광학수차를 갖는 광으로 변환하는 광분기수단과;
    상기 광디스크에서 반사되고 상기 광로변환수단을 경유하여 입사된 제1광 및 제2광을 수광하기 위한 것으로, 제1광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 갖는 제1수광부와, 제2광을 중심부와 주변부로 나누어 수광하며 수광된 광을 독립적으로 광전변환하는 복수의 수광영역을 갖는 제2수광부를 구비한 광검출기와;
    상기 제1수광부와 제2수광부를 통해 검출되고 광전변환된 신호로부터 광디스크의 경사에 의한 수차, 광디스크 두께변화에 의한 수차 및 크로스토크에 의한 열화된 신호를 보정하는 신호처리부;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1수광부에서 수광되고 광전변환된 상기 주 광스폿에 의한 메인 재생신호를 Sm, 상기 제2수광부에서 수광되고 광전변환된 상기 부 광스폿에 의한 부 재생신호를 Ssub, 이득률(gain factor)을 α라 할 때,
    상기 신호처리부는 하기의 수학식에 의해 재생신호를 연산하여 광디스크의 경사 변화에 따른 수차를 보정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
    <수학식>
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1수광부에서 검출된 메인 재생신호 Sm은,
    일 수광영역을 통해 검출된 제1광의 중심부 신호 값과 다른 수광영역을 통해 검출된 제1광의 주변부 신호에 상기 광디스크의 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소가 되도록 조정되는 상수 β를 곱한 값의 합신호 인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1수광부는,
    상기 제1광의 중심부 신호를 검출하는 제1수광영역과,
    상기 광디스크의 반경방향에 대응되는 방향으로의 상기 제1수광영역의 양측 각각에 마련되어 상기 제1광의 주변부 신호를 검출하는 제2 및 제3수광영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2수광부에서 검출된 부 재생신호 Ssub은,
    일 수광영역을 통해 검출된 제2광의 중심부 신호 값과 다른 수광영역을 통해 검출된 제2광의 주변부 신호에 상기 광디스크의 인접트랙에 의한 크로스토크가 최소가 되도록 조정되는 상수 γ를 곱한 값의 합신호 인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2수광부는,
    상기 제2광의 중심부 신호를 검출하는 제4수광영역과,
    상기 광디스크의 반경방향에 대응되는 방향으로의 상기 제4수광영역의 양측 각각에 마련되어 상기 제2광의 주변부 신호를 검출하는 제5 및 제6수광영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광분기수단은,
    상기 광디스크가 정상적인 상태에서 상기 주 광스폿은 수차가 없는 광이 되고 상기 부 광스폿은 코마수차를 갖는 광이 되도록, 상기 제2광에 대해 소정 코마수차를 발생시키는 홀로그램소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광분기수단은,
    상기 제1광이 일 편광의 무수차 광이 되도록 하고, 제2광이 다른 편광의 코마수차를 갖는 광이 되도록 상기 제2광에 대해 소정 코마수차를 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.
KR1020000000521A 2000-01-06 2000-01-06 광픽업장치 KR100657250B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000000521A KR100657250B1 (ko) 2000-01-06 2000-01-06 광픽업장치
JP2001000846A JP3696092B2 (ja) 2000-01-06 2001-01-05 光ピックアップ装置
DE60106987T DE60106987T2 (de) 2000-01-06 2001-01-05 Opischer Abtastkopf
EP01300094A EP1115111B1 (en) 2000-01-06 2001-01-05 Optical pickup
CNB011030801A CN1179330C (zh) 2000-01-06 2001-01-06 光学拾取器
US09/755,175 US6785209B2 (en) 2000-01-06 2001-01-08 Optical pickup for improving properties of a reproduction signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000000521A KR100657250B1 (ko) 2000-01-06 2000-01-06 광픽업장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010068558A true KR20010068558A (ko) 2001-07-23
KR100657250B1 KR100657250B1 (ko) 2006-12-14

Family

ID=19636807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000000521A KR100657250B1 (ko) 2000-01-06 2000-01-06 광픽업장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100657250B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100618989B1 (ko) * 2000-03-10 2006-08-31 삼성전자주식회사 광기록재생기기용 에러신호 검출장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2839502B2 (ja) * 1988-06-14 1998-12-16 株式会社東芝 光情報再生装置
JPH07320295A (ja) * 1994-03-29 1995-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超解像光ヘッド装置
JP3447135B2 (ja) * 1995-02-02 2003-09-16 パイオニア株式会社 情報再生装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100618989B1 (ko) * 2000-03-10 2006-08-31 삼성전자주식회사 광기록재생기기용 에러신호 검출장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100657250B1 (ko) 2006-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5768232A (en) Information reproducing apparatus for optical disc
JPH05342618A (ja) 光ディスクプレーヤ
EP1115111B1 (en) Optical pickup
US5144131A (en) Device for optically scanning an information plane detecting border portions of light beam
KR20010068556A (ko) 광픽업장치
EP1143428B1 (en) Tracking servo apparatus of optical information recording and reproducing apparatus
US20010001264A1 (en) Optical information recording/reproducing apparatus
KR100657250B1 (ko) 광픽업장치
US7755991B2 (en) Method for detecting radial tilt of optical recording medium in optical head device, optical head device, and optical information recording/reproducing device
KR100657249B1 (ko) 광픽업장치
JP2616722B2 (ja) 光ヘッド装置
JP4153195B2 (ja) ランド／グルーブ判別方法及び光記録再生機器
EP1067532B1 (en) Optical pickup and optical disk apparatus
KR100354749B1 (ko) 인접트랙에의한크로스토크를저감할수있는광픽업장치
JPS5942646A (ja) デイスク装置のラジアルスキユ−補正装置
JPS63291219A (ja) 光ピックアップの光学系
JP2596992B2 (ja) 光ディスクの情報読取方法
JPH103673A (ja) 光ヘッド、光ディスク装置及び光ディスク再生方法
JP2001126273A (ja) フォーカス誤差信号検出方法並びにこれを用いたランド／グルーブ記録再生用光ディスクヘッド装置
JP2614504B2 (ja) トラッキングエラー検出方法
JP2001134959A (ja) フォーカス誤差信号検出装置およびフォーカス誤差信号検出方法
JPH0447896B2 (ko)
JPH04281227A (ja) 光ピックアップ装置
JPS62222439A (ja) 光スポツト位置エラ−検出装置
JPH0386936A (ja) 光学ヘッド構造

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121129

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131128

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141127

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee