KR20010082074A - 광픽업, 경사검출장치, 경사검출방법과 광디스크 장치 - Google Patents
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Abstract
광디스크의 경사를 검출할 수 있으며, 레이저 빔을 출력하기 위한 레이저, 상기 레이저로부터 레이저 빔을 회절시켜 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 ± 1차 회절빔들과 0차 회절빔을 발생시키는 회절격자, 상기 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 상기 광디스크에 노출시키는 대물렌즈와, 상기 광디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들에 대응하는 신호들을 발생시키는 광검출기와, 발생된 신호들에 근거하여 푸시-풀 신호들을 발생시키는 신호발생회로와, 상기 푸시-풀 신호들에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 경사검출회로로 구성된 경사검출장치.
Description
본 발명은 회절격자를 통해 통과된 레이저 빔을 광디스크로 노출시키는 광픽업, 경사검출장치, 광디스크의 경사를 검출하는 경사검출방법과 광디스크 장치에 관한 것이다.
광디스크 장치에서는, 광디스크상에 경사가 존재할 때에, 광디스크의 기록신호와/또는 재생신호의 신호 품질의 저하가 발생하게 된다. 광디스크의 경사를 보정하기 위해서, 광디스크내의 경사를 검출하고 그 경사에 응답하여 신호를 발생시키는 것이 필요하다.
광픽업의 발명은 일본특허 9-128785호에 기재되어 잇다. 이 출원에서는, 레이저 빔 소스, 대물렌즈와 수차보정이용 액정패널로 구성된 광픽업에 있어서, 액정패널의 경사 또는 두께에 응답하여 액정 패널의 굴절 율을 변경시키는 것이 기재되어 있다.
게다가, 경사 센서가 경시각을 검출하고, 액정패널 제어회로가 액정 패널을 구동시켜 경사각에 근거하여 굴절율을 변경시키는 것이 기재되어 있다.
상기 특허 9-128785의 광픽업에서는, 경사센서를 배열하기 위한 위치가 제한되어 있다. 그리고 광디스크에서는, 레이저 빔이 노출되어 있는 위치가 경사센서가 경사를 검출하는 위치와 다르므로, 광디스크의 경사를 정확하게 검출하는 것이 어렵게 된다.
본 발명의 목적은 광디스크의 경사를 검출하는 경사검출장치와 경사검출방법을 제공하는 것이다.
게다가, 본 발명의 다른 목적은 상기 경사검출장치에 적용가능한 광픽업을 제공하는 것이다.
게다가, 본 발명의 또 다른 목적은 광디스크 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르는 제 1광픽업은 레이저 빔을 출력하는 레이저와 상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔과 ±1차 회절 빔들을 발생시키는 회절격자와, 상기 0차 회절빔과 상기 ±1차 회절 빔들을 모은 후에 상기 빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크상에 노출시키는 대물렌즈와, 상기 광디스크에서 반사된 상기 ±1차 회절 빔들에 대응하는 신호들을 발생시키는 광검출기로 구성되며, 상기 광디스크에 노출된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지며, 상기 광검출기는 상기 광디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각을 수신하는 광수신부들로 구성되며, 상기 광수신부들의 각각은 상기 광디스크상의 트랙방향에 응답하여 상기 방향내에서 분할되어 있다.
본 발명에 따르는 제 1광픽업에서는, 상기 대물렌즈는 상기 0차 회절빔들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며, 디스크 방사 방향내에서 상기 0차 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 ±1차 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수가 된다.
본 발명에 따르는 제 1광픽업에서는, 상기 ±1차 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며, 상기 ±1차 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 된다.
본 발명에 따르는 제 1광픽업에서는, 상기 광디스크의 편심에 응답하여 디스크의 방사 방향내에서 상기 대물렌즈를 이동시키는 구동기와, 디스크의 방사 방향내에서 상기 대물렌즈의 변화량 또는 이동량을 검출하는 위치 센서를 추가로 구비한다.
본 발명에 따르는 제 2광픽업은, 레이저 빔을 출력하는 레이저와 상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시키는 제 1 회절격자와, 상기 주 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 회절빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 3과 제 4보조 레이저 회절 빔들을 발생시키고, 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 빔들을 회절시켜 0차 회절빔들을 포함하는 제 1과 제2 보조 레이저 회절빔들을 발생시키는 제 2 회절격자와, 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 노출시키는 대물렌즈와, 상기 광 디스크에서 반사된 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들에 응답하여 신호들을 발생시키는 광검출기로 구성되며, 상기 광디스크에 노출된 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
본 발명에 따르는 제 2광픽업에서는, 상기 대물렌즈는 상기 주 레이저 회절빔들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며, 디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수가 된다.
본 발명에 따르는 제 2광픽업에서는, 디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 3과 제 4 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (m + 1/2)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수가 된다.
본 발명에 따르는 제 2광픽업에서는, 상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며, 상기 제 1또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 된다.
본 발명에 따르는 제 2광픽업에서는, 상기 광검출기는 상기 광디스크에서 반사된 상기 주 레이저 빔과 상기 제 1- 4 보조 레이저 회절빔들의 각각을 수신하는 광수신부들로 구성되며, 상기 광수신부들의 각각은 상기 광디스크상의 트랙방향에 응답하여 상기 방향내에서 분할되어 있다.
본 발명에 따르는 제 2광픽업에서는, 상기 광디스크의 투명기판상에서 발생된 코마 수차(coma aberration)가 된다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출장치는 레이저 빔을 출력하는 레이저와 상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔과 ±1차 회절 빔들을 발생시키는 회절격자와, 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 모은 후에 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 상기 빔들을 노출시키는 대물렌즈와, 상기 광 디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들의 푸시-풀(push-pull)신호들을 발생시키는 발생회로와, 상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출회로로 구성되며, 상기 광디스크에 노출된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출장치에서는, 상기 대물렌즈는 상기 0차 회절빔을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며, 디스크 방사 방향내에서 상기 0차 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 ± 1차 회절빔들의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수이다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출장치에서는, 상기 ± 1차 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며, 상기 ± 1차 회절빔들의 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 된다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출장치에서는, 상기 광디스크에서 반사된 상기 ±1차 회절빔들을 각각 수신하는 광수신부로 구성된 광검출기를 추가로 구비하고 있으며, 상기 광수신부들의 각각은 상기 광디스크상의 트랙방향에 응답하여 상기 방향내에서 분할되어 있으며, 상기 발생회로는 상기 광검출기의 상기 광수신부로부터 나오는 출력신호들에 근거하여 상기 ± 1차 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시킨다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출장치에서는, 상기 광디스크의 편심에 응답하여 상기 디스크의 방사 방향내에서 상기 대물렌즈를 이동시키는 구동기와, 상기 대물렌즈의 변화량 또는 이동량을 검출하는 위치 센서를 추가로 구비하고 있으며, 상기 검출회로는 상기 위치 센서에 의해 검출된 상기 변화량 또는 이동량에 근거하여 상기 광디스크의 편심에 응답하여 편심 신호를 발생시키고 상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 편심신호간의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출한다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출장치는 레이저 빔을 출력하는 레이저와 상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시키는 제 1 회절격자와, 상기 주 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 회절빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 3과 제 4보조 레이저 회절 빔들을 발생시키고, 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 빔들을 회절시켜 0차 회절빔들을 포함하는 제 1과 제2 보조 레이저 회절빔들을 발생시키는 제 2 회절격자와, 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 노출시키는 대물렌즈와, 상기 광 디스크에서 반사된 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 발생회로와, 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 3과 제 4보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들에 근거하여 상기 광디스크의 편심에 대응하는 편심 신호를 발생시키고, 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 상기 편심신호와의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출회로로 구성되며, 상기 광디스크에 노출된 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출장치에서는, 상기 대물렌즈는 상기 주 레이저 회절빔들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며, 디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수이다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출장치에서는, 디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 3과 제 4 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (m + 1/2)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수이다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출장치에서는, 상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며, 상기 제 1또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 된다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출장치에서는, 상기 광디스크에서 반사된 상기 주 레이저 빔과 상기 제 1 - 제 4보조 레이저 회절빔들을 각각 수신하는 광수신부로 구성된 광검출기를 추가로 구비하고 있으며, 상기 광수신부들의 각각은 상기 광디스크상의 트랙방향에 응답하여 상기 방향내에서 분할되어 있으며, 상기 발생회로는 상기 광검출기의 상기 광수신부로부터 나오는 출력신호들에 근거하여 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1- 4 보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시킨다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출방법은, 레이저 빔을 회절시켜 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 발생시키는 회절단계와, 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 노출시키는 노출단계와, 상기 광 디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들의 푸시-풀(push-pull)신호들을 발생시키는 발생단계와, 상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출단계로 구성되며, 상기 광디스크에 노출된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출방법에서는, 상기 노출단계는 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 수집하는 수집단계와 상기 광디스크의 트랙에 상기 0차 회절빔을 노출시키는 노출단계를 가지며, 디스크 방사 방향내에서 상기 0차 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 ± 1차 회절빔들의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수이다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출방법에서는, 상기 ± 1차 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며, 상기 ± 1차 회절빔들의 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 된다.
본 발명에 따르는 제 1경사검출방법에서는, 상기 광디스크의 편심에 응답하여 편심 신호를 발생시키는 단계를 추가로 구비하며, 상기 검출단계는 상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 편심신호간의 차이에 근거하여 상기 광디스크의경사를 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출방법은 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시키는 단계와, 상기 주 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 회절빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 3과 제 4보조 레이저 회절빔들을 발생시키고, 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 빔들을 회절시켜 0차 회절빔들을 포함하는 제 1과 제2 보조 레이저 회절빔들을 발생시키는 단계와, 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 노출시키는 노출단계와, 상기 광 디스크에서 반사된 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 발생단계와, 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 3과 제 4보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들에 근거하여 상기 광디스크의 편심에 대응하는 편심 신호를 발생시키고, 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 상기 편심신호와의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출단계로 구성되며, 상기 광디스크에 노출된 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출방법에서는, 상기 노출단계는 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키는 단계를 포함하며, 디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수이다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출방법에서는, 디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 3과 제 4 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (m + 1/2)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수이다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출방법에서는, 상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며, 상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 된다.
본 발명에 따르는 광디스크 장치는 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시키고, 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 ± 1차 회절빔들과 0차 회절빔을 발생시키고, 상기 광디스크에 ± 1차 회절빔들과 0차 회절빔을 노출시키고, 상기 광디스크로부터 상기 노출된 빔들중 반사된 빔들을 수신하고 반사된 신호들의 각각에 응답하여 신호들을 발생시키는 광픽업과, 최소한 상기 ±1차 회절빔들중 상기 반사된 빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 신호발생회로와, 상기 ±1차 회절빔들중 상기 반사된 푸시-풀 신호들의 합에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 경사검출회로와, 상기 검출된 경사에 응답하여 상기 광디스크의 경사를 보정하는 경사보정부로 구성되어 있다.
상술한 본 발명에 따르는 제 1경사검출장치에서는, 회절격자에 의해 발생된 ±1차 회절빔들은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
상기 위상분포에 의해, ±1차 회절빔들중 한 빔의 푸시-풀 신호가 어느 경사각(θ)에서 최대 값이 되며 ±1차 회절빔들중 다른 빔의 푸시-풀 신호가 어느 경사각(-θ)에서 최소 값이 된다. ±1차 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 합한 결과로서 부가신호를 얻게됨으로써, 부가신호의 값은 광디스크의 경사각이 0°일 때에 0이 될 수 있으며, 양과 음의 경사각에 대응하는 대칭적인 부가 신호들이 얻어지게 된다. 그러므로 경사각은 부가신호에 의해 검출가능하게 된다.
본 발명에 따르는 제 2경사검출장치에서는, 제 1과 제 2회절격자에 의해 발생된 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
상기 위상분포에 의해, 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 푸시-풀 신호가 어느 경사각(θ)에서 최대 값이 되며 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 푸시-풀 신호가 어느 경사각(-θ)에서 최소 값이 된다.상기 제 1과 제 2부가 빔들의 푸시-풀 신호들을 합한 결과로서 부가신호를 얻게됨으로써, 부가신호의 값은 광디스크의 경사각이 0°일 때에 0이 될 수 있으며, 양과 음의 경사각에 대응하는 대칭적인 부가 신호들이 얻어지게 된다. 그러므로 경사각은 부가신호에 의해 검출가능하게 된다.
도 1a, 1b는 보기로서 광디스크상에 형성된 광스팟의 위치와 빛의 세기간의 관게식을 설명하는 도면이다.
도 2는 디스크 방사 방향내의 경사각과 ±1차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합간의 관계를 도시한 특성도이다.
도 3은 보기로서 컴퓨터 홀로그램기술을 이용하여 계산된 간섭 프린지(fringes)를 설명하는 도면이다.
도 4a, 4b는 보기로서 도 3에 도시된 간섭 프린지(interference fringe)를 형성하는 회절격자의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4a, 4b에 도시된 회절격자로 구성된 광픽업의 구성을 도시한 개략도이다.
도 6은 도 5에 도시된 광검출기의 광수신부의 구성을 도시한 개략도이다.
도 7은 광디스크의 기록면상의 광스팟의 배열을 설명하는 도면이다.
도 8은 특히 트래킹 에러가 없을 때에(트랙상태), 경사 에러신호(TS)와 경사각 사이의 관계를 설명하는 도면이다.
도 9는 트래킹 에러가 존재할 때에(디트랙 상태) 그리고 없을 때에, 경사 에러신호(TS) 와 경사각간의 관계를 설명하는 도면이다.
도 10은 도 5에 도시된 광픽업으로 구성된 광디스크 장치의 실시예를 도시한 블록도이다.
도 11은 상기 광디스크 장치의 경사검출장치내에 있는 광디스크의 방사 방향내에서 경사를 검출하는 검출방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 회절격자를 광픽업에 부가시켜 형성된 광픽업의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 광검출기의 광수신부의 구성을 도시한 도면이다.
도 14는 광디스크의 기록면상의 광스팟의 배열을 도시한 도면이다.
도 15는 트래킹 에러가 존재할 때에(디트랙 상태) 그리고 없을 때에, 경사 에러신호(TS) 와 경사각간의 관계를 설명하는 도면이다.
도 16은 도 12에 도시된 광픽업으로 구성된 광디스크 장치의 실시예를 도시한 블록도이다.
도 17은 도 16에 도시된 광디스크 장치의 경사검출장치내의 광디스크의 방사방향내에서 경사를 검출하는 검출방법을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
30. 모터 40. 보상회로
60. 신호발생회로 70. 제어회로
90. 광디스크 장치
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하겠다.
광학디스크장치는 일반적으로 광학픽업을 포함하여 구성되며, 반도체 레이저로부터 출력된 레이저빔을 광학픽업 내측에 수집하며, 그것을 광디스크에 노출시킨다.
도 1a 및 도 1b는 예로써 광디스크상에 형성된 광스팟의 위치와 광도 사이의 관계를 설명하기 위해 도시된다. 도 1a는 예로써 그 광디스크가 (트랙상태에서)기울여지지(tilted) 않을 때의 위치와 광도 사이의 관계를 나타낸다. 도 1b는 예로써 광디스크가 기울여질 때의 위치와 광도 사이의 관계를 설명한다.
광디스크가 기울여지는 경우에, 광스팟의 중심의 강도는 더 낮아지며, 사이드로브(siderobe)가 기울인 방향에서 나타난다. 또한, 광스팟의 중심의 강도 저하로 인하여, 재생신호의 진폭은 반사된 광량에 응하여 감소되며, 따라서 그 신호의 질이 저하될 수도 있다.
이는 레이저 빔이 기울여진 광디스크의 투명기판(디스크 기판)에 부딪힐 때, 기록면으로 투명기판을 통과한 레이저 빔이 공간상 분포, 예를 들면 파면수차(wavefront aberration)로 인한 위상분포에 영향을 미치고, 기록면상에 형성된 광스팟의 수집성능이 낮아지기 때문이다.
기울인 각(θ)에 상응하는 위상분포가 미리 하나의 레이저빔으로 주어지고 기울인 각(-θ)에 상응하는 위상분포가 미리 또 다른 레이저빔에 주어지며, 양 레이저빔이 동등한 광도를 가질 때, 각각의 레이저빔으로부터 획득되어 재생된 푸시-풀 신호는 도 2의 특징적인 곡선(A 및 B)으로 나타낸다. 그리고, 두 재생 푸시-풀 신호를 더하여 총신호를 생성함으로써, 특징적인 곡선은 (A+B)가 되어 양의 기울기에 응한 기울기 에러신호(혹은 기울인 각도)와 음의 기울기에 응한 기울기 에러신호(혹은 기울인 각도)를 획득할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 광디스크의 기울기를 검출하기 위해서, 디스크 반경방향의 디스크 기판의 기울기로 인하여 발생되는 위상분포와 동일하거나 대략 동일한 위상분포가 광디스크에 부딪히기 전의 회절격자를 이용하여 레이저빔에 가산된다.
관련기술의 광픽업에서는, 회절격자를 통과하는 레이저빔에 의해서 발생되는 0차 회절빔과 ±1차 회절빔이 전파방향으로 동차의 위상분포나 혹은 거의 동차의 위상분포를 갖는다. 0차 회절빔과 ±1차 회절빔이 대물렌즈를 통과하여 하나의 주 광스팟(main light spot)과 두 개의 보조 광스팟(sub light spot)을 동시에 그 광디스크에 형성한다.
한편, 회절격자를 특정패턴으로 형성함으로써, 0차 회절빔은 동차상을 가질 수 있으며, ±1차 회절빔은 그들이 양의 방향 및 음의 방향으로 기울인 디스크 기판을 통과할 때 발생되는 공간 위상분포에 주어질 수 있다.
결과적으로, 대물렌즈를 통과할 때, 광디스크가 기울여지지 않은 경우의 하나의 주 광스팟과 양의 기울기 및 음의 기울기가 존재하는 경우와 동등하거나 거의 동등한 두 개의 보조 광스팟이 광디스크상에 동시에 형성될 수 있다.
여기서, 컴퓨터 홀로그램 기술을 적용함으로써, 스크린에 직각으로 부딪히고 동차 위상분포를 갖는 레이저빔과 스크린에 소정의 각도로 양의 방향이나 음의 방향으로 기울인 디스크기판을 통과할 때 발생하는 공간위상분포와 동차위상분포를 갖는 상기 레이저빔의 방향으로 부딪히는 레이저빔에 의해서 스크린상에 형성되는 상쇄줄무늬가 컴퓨터에 의해서 발견될 수 있다.
두 개의 레이저빔의 각도와 방향은 회절격자가 광픽업에 장착되어 있는 경우에 회절격자를 통과한 후의 0차 회절빔과 ±1차 회절빔의 각도와 방향에 매치된다.
우선, 기울여진 디스크 기판을 통과한 레이저빔의 위상분포가 등식으로 정의된다. 파장전면수차의 다항식 전개에 의한 설명이 등식을 한정하기 위해 사용된다.
파장전면수차의 다항식 전개에 의해서, 코마수차는 경사진 투명기판에 의해서 발생된 파장전면수차의 주요 부분이다.
이 코마수차(Wc)가 이하의 수학식 1로 표현될 때, x는 디스크 반경방향의 위치이며, 수직좌표(x, y)는 대물렌즈의 구경판상에 구경반경으로 표준화(일반화)된다.
상기 수학식 1에서, W11은 광디스크상에 형성된 광스팟의 위치를 결정하는 파장전면계수이며, 그것은 광스팟의 형태에 영향을 미치지 않기 때문에 어떠한 값도 선택될 수 있다.
또한, W31과W51은 레이저빔 파장(λ)에 의해서 표준화(일반화)된 코마수차계수 W31(λ)과W51(λ)이며, 그들 각각은 이하의 수학식 2 및 수학식 3으로 나타낸다.
상기 수학식 2 및 수학식 3에서, NA는 대물렌즈의 구경수치이고, λ는 광원으로부터의 레이저빔의 파장이며, n은 디스크기판의 반사율이고, t는 디스크기판의 두께이며, θ는 디스크기판의 경사를 나타내는 경사각이다. 디스크기판의 재료는 예를 들면, 폴리카보네이트이며, 그것의 반사율은 약 1.5이다.
동차 위상분포를 갖는 레이저빔에 대하여, 동차 위상분포를 갖는 레이저빔에 대하여 β방향 및 α각도의 경사로 부딪히는 레이저빔의 위상분포(Wd)는 수학식 4로 표현되며, 여기서 x는 디스크 반경방향의 위치이고, 수직좌표(x, y)는 대물렌즈의 구경판상의 구경반경(r)으로 표준화(일반화)된다. 경사방향(β)은 반경방향(혹은 x방향)으로 0도이며, 트랙방향으로는 90도임을 주목하라.
상기 조건하에서, λ가 어떤 값을 가질 때의 {Wc(x, y)+Wd(x, y)}의 위상분포를 갖는 레이저빔과 스크린에 수직으로 부딪히는 동차상의 레이저빔에 의해서 나타나는 상쇄줄무늬를 계산한다.
도 3은 θ=1.0°, α=0.2°, β=90°인 조건하에서 게산된 상쇄줄무늬의 설명도이다. NA=0.6, λ=650nm, t=0.6mm, n=1.5, r=2mm, W11=-2W31/3-W51/2으로 설정됨을 주목하라. 또한, 도 3의 고리는 대물렌즈의 구경에 상응한다.
상쇄줄무늬가 명암과 관련된 2치화 정보로 고려되고, 포토마스크(photomask)가 생성되며, 생성된 포토마스크를 이용하는 유리기판상에격자가 생성되는 처리를 통해서, 원하는 회절격자를 얻을 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 나타낸 상쇄줄무늬에 의거하여 생성된 회절격자의 구성을 나타낸다. 도 4a는 회절격자(9)의 평면도이며, 도 4b는 C선으로 절단한 회절격자(9)를 나타내는 단면도이다.
회절격자(9)에서, 파동과 같은 그루브(9B)가 유리기판(9A)상에 형성된다. 그루브(9B)의 깊이는 0차 회절빔과 ±1차 회절빔 사이의 광도비에 의거하여 결정된다.
상술한 처리에 의해서 생성된 회절격자(9)를 통과한 레이저빔은 대물렌즈를 통과하여 광디스크상에 세 개의 광스팟을 형성한다.
0차 회절빔은 광디스크의 경사가 존재하지 않는 경우에 상응하고, ±1차 회절빔 중의 하나는 디스크 반경방향으로 양의 경사각(θ)이 존재하는 경우와 동등하거나 거의 동등한 광스팟을 형성하며, ±1차 회절빔 중 또 다른 하나는 디스크 반경방향으로 음의 경사각(-θ)이 존재하는 경우와 동등하거나 거의 동등한 광스팟을 형성한다.
도 5는 회절격자(9)를 포함하여 구성되는 광픽업의 구성을 나타낸다.
이 광픽업(50)은 반도체 레이저(4), 콜리메이터 렌즈(5), 회절격자(9), 빔스플리터(3), 대물렌즈(2), 집광렌즈(6), 원통형 렌즈(7), 광검출기(18), 렌즈 홀더(2B), 포커싱 구동기(2F)와 트래킹 구동기(2T) 및 중앙위치센서(12)로 구성된다.
대물렌즈(2)는 렌즈 홀더(2H)에 의해 지지된다.
포커싱 구동기(2F)는, 구동신호(Sfe)에 근거하여 광디스크(80)의 기록면에 수직이 되는 포커싱 방향내에서 렌즈 홀더(2H)를 이동시킨다. 그러므로, 그것은 대물렌즈(2)를 포커싱 방향내에서 이동시켜 포커스 서보(servo)를 실현시킨다.
트래킹 구동기(2T)는, 구동신호(Ste)에 근거하여, 광디스크(80)의 방사 방향내에서 렌즈 홀더(2H)를 이동시키므로, 그것은 광디스크980)의 방사 방향내에서 대물렌즈(2)를 이동시키게 되어 트래킹 서보를 실현하게 된다. 광디스크(80)의 (회전)의 편심이 존재할 때에, 트래킹 구동기(80)는 동일한 구동신호(Ste)에 근거하여 디스크 방사 방향내에서 편심에 응답하여 대물렌즈(2)를 이동시킨다.
반도체레이저(4)는 구동신호(SL)에 기초하여 선형 편광빔을 출력하고 이것을 콜리메이트 렌즈(collimator lens)(5)에 제공한다.
콜리메이트 렌즈(5)는 반도체레이저(4)로부터 나온 레이저빔을 콜리메이트하여 이것을 회절격자(diffraction grating)(9)에 제공한다.
회절격자(9)는 콜리메이트 렌즈(5)로부터 나온 레이저빔을 0차 회절빔을 포함한 주레이저와 ±1차 회절빔을 포함하는 제 1 및 제 2보조레이저빔으로 분할하여, 이 레이저빔들(주레이저빔 및 제 1 및 제 2보조레이저빔)을 빔 스플리터(3)에 제공한다.
빔스플리터(3)는 회절격자(9)로부터 나온 레이저빔을 통과시켜 그것들을 대물렌즈(2)에 제공한다.
대물렌즈(2)는 빔스플리터(3)로부터 나온 레이저 빔들을 모으고 그것들을 렌즈와/또는 그루브를 형성하는 광디스크(80)의 트랙에 제공한다. 트랙 안내 그루브가 형성된 광디스크(80)는 예를 들면, CD, 디지털 비데오 디스크(DVD), 위상 변화형 광디스크(PD)등이 된다.
또한, 대물렌즈(2)는 광디스크(80)에서 반사된 레이저 빔들을 빔스플리터(3)로 전송한다.
대물렌즈(2)에서 나온 레이저 빔들이 노출되어 있는 빔스플리터(3)는 노출된 레이저 빔들을 반사하여 출력하며 그것을 집광렌즈(6)에 제공한다.
집광렌즈(6)는 빔스플리터(3)로부터 나온 레이저들을 모아 그것을 원통형 렌즈(7)에 제공한다.
원통형 렌즈(7)는 집광렌즈(6)로부터 나온 레이저들을 통과시켜 광검출기(8)에 제공한다.
광검출기(8)는 광수신부에서 원통형렌즈(7)로부터 나온 레이저빔들을 수신하여, 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SF)를 생성한다.
중앙위치센서(12)는 디스크 방사 방향내에서 렌즈 홀더(2H)의 변화량 또는 이동량을 검출함으로써, 렌즈 홀더(2H)의 변화량 또는 이동량을 검출하고 검출된 변화의 상기 검출된 변화량 또는 검출된 이동량을 지시하는 검출신호(SR)를 발생시키는 위치센서이다.
도 6은 도 5에 나타낸 광검출기(8)의 광수신부의 구조를 나타낸 도면이다.
광검출기(8)는, 주 광수신부(8S0)와 제 1-2보조 광수신부(8S1-8S2)를 포함한다. 광수신부(8S0-8S2)의 각각은 광디스크(80)의 트랙 방향에 대응하여 그 방향내에서 분할되며 디스크방사방향의 푸시-풀 신호로서 분할되며, 이 푸시-풀신호에 대응하는 어떠한 신호들이 검출된다.
주 광수신부(8S0)는 서로 직각으로 교차하는 두 개의 분할라인(8Sx0,8Sy0)에 의해 대략 같은 부분 또는 같은 네 부분으로 분할되어, 네 분할영역(8Au, 8Ad, 8Bu, 8Bd)으로 이루어진다. 도 6에 나타낸 주 광수신부(8S0)에서는, 주광스팟(spot)(MS)이 원통형렌즈(7)로부터 나온 주레이저빔(의 반사광)에 의해 형성된다.
분할영역(8Au)은 영역(8Au)에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SAu)를 생성한다.
분할영역(8Ad)은 영역(8Ad)에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SAd)를 생성한다.
분할영역(8Bu)은 영역(8Bu에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SBu)를 생성한다.
분할영역(8Bd)은 영역(8Bd)에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SBd)를 생성한다.
원통형렌즈(7)의 광축의 방향은 주 광수신부(8S0)의 분할라인(8Sy0) 또는 분할라인(8Sx0)의 방향에 대해 약 45도 또는 약 135도정도의 각을 갖는다. 광디스크(80)에서 반사된 주 레이저 회절빔을 제공받는 주 광수신부(8S0)의 분할라인(8Sy0)(또는 분할라인(8Sx0))은 광디스크(80)의 트랙방향에 대해서 평행 또는 대략 평행하고, 주 광수신부(8S0)를 동일하거나 대략 같은 두 개의 부분으로 분할한다.
분할라인(8Sx0,8Sy0)의 교차점은 원통형렌즈(7)를 통과하는 주 레이저 회절빔의 중앙부분 또는 대략 중앙부분에 위치한다.
주 광수신부(8S0)에 형성된 광스팟(MS)의 형태는 광디스크(80)와 대물렌즈(2)사이의 거리에 따라서 대각선방향으로 변하며, 이에 따라,광디스크(80)에서 초점편심(focus eccentricity)이 비점수차(astigmatic) 방식을 이용하여 분할영역(8Au,8Ad,8Bu,8Bd)에 의해 생성된 출력신호(SAu,SAd,SBu,SBd)에 기초하여 검출될 수 있다. 이때, 분할라인(8Sy0)과 광수신부(8S0-8S2)에 의해 형성된 라인에 의해 정의되는 각은 상기한 방향(β)에 해당한다.
제 1보조 광수신부(8S1)는 분할라인(8Sy1)에 의해 같은 두 부분 또는 대략 같은 두 부분들로 분할되어, 두 분할영역(8C,8D)으로 구성된다. 도 6에 나타낸 제 1보조 광수신부(8S1)에서는, 보조 광스팟(SS1)이 원통형렌즈(7)로부터 나온 제 1보조 레이저 회절빔에 의해 형성된다.
분할영역(8C)은 영역(8C)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SC)를 생성한다. 분할영역(8D)은 영역(8D)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SD)를 생성한다.
제 1보조 광수신부(8S1)의 중앙부분은 원통형렌즈(7)를 통과하는 제 1보조 레이저 회절빔의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 2보조 광수신부(8S2)는 분할라인(8Sy2)에 의해 같은 두 부분 또는 대략 같은 두 부분들로 분할되어, 두 분할영역(8E,8F)으로 구성된다. 도 13에 나타낸 제 2보조 광수신부(8S2)에서는, 보조 광스팟(SS2)이 원통형렌즈(7)로부터의 제 2보조 레이저 회절빔(의 반사광량)에 의해 형성된다.
분할영역(8E)은 영역(8E)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SE)를 생성한다. 분할영역(8F)은 영역(8F)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SF)를 생성한다.
제 2보조 광수신부(8S2)의 중앙부분은 원통형렌즈(7)를 통과하는 제 2보조 레이저 회절빔의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다. 분할라인(8Sy0 - 8Sy42)은 서로 거의 평행하거나 또는 평행하다.
도 7은 광디스크의 기록측에서의 광스팟의 배열을 설명하기 위한 도면이다.
광디스크(80)의 기록측에서는, 랜드(LA) 및 그루브(GR)가 형성되고 그루브(GR)는 트랙안내그루브(track guide groove)를 형성한다.
광디스(80)의 기록측에서, 많은 광량의 주 레이저 회절빔에 의한 주 광스팟(MB)과, 적은 광량의 제 1-4보조 레이저 회절빔에 의한 제 1-4보조 광스팟(L1-L4)이 형성된다.
제 1보조 광스팟(L1)은 주로브(main robe)에 상응하는 스팟(L10)과, 사이드로브(side robe)에 상응하는 스팟(L11)으로 구성된다.
제 2보조 광스팟(L2)은 주로브(main robe)에 상응하는 스팟(L20)과, 사이드로브(side robe)에 상응하는 스팟(L21)으로 구성된다.
주 레이저 회절빔은 주 광스팟(MB)에서 반사되어 광검출기(18)의 주 광수신부(8S0)에 제공된다.
제 1보조 레이저 회절빔은 제 1보조 광스팟(L1)에서 반사되어 광검출기(18)의 제 1보조 광수신부(8S1)에 제공된다. 스팟(L1)에서 반사된 보조 레이저 회절빔의 중앙은 제 1보조 광수신부(8S1)의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 2보조 레이저 회절빔은 제 2보조 광스팟(L2)에서 반사되어 광검출기(18)의 제 2보조 광수신부(8S2)에 제공된다. 스팟(L2)에서 반사된 보조 레이저 회절빔의 중앙은 제 2보조 광수신부(8S2)의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
광검출기(8)의 광수신부(8S0-8S4)는 분할라인(8Sy0-8Sy4)에 의해 디스크방사방향으로 푸시-풀신호를 검출할 수 있는 구조를 갖는다.
광디스크(80)상의 기록면의 보조 광스팟(L1, L2)의 위치는, 주 광스팟(MB)이 트랙에 있는 경우에, (예를 들면, 주 광스팟(MB)의 중앙부가 트랙의 중앙부에 있을 때에), 푸시-풀 신호들(SC-SD, SC-SF)중 한 개의 신호가 최대 값에 있을 때에, 푸시-풀 신호들중 다른 신호가 최소가 되는 위치에 존재하게 된다.
주 광스팟(MB)으로부터 광디스크(80)상의 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)까지의 거리는 동일하며, 상술한 각(α)에 의해 결정된다.
또한, 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)은 소정의 위치에 위치하면, 디스크방사방향으로 디스크기판(disc substrate)의 경사(tilt)에 의해 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)에 생성된 위상분배와 동일 또는 대략 동일한 위상분배가 주어짐으로서, 방향(β)이 형성된다.
즉, 디스크방사방향으로 주 광스팟(MB)의 중앙부분에서부터 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)의 중앙부분까지의 거리(D12)는 그루브(GR)의 피치(Tp) 및 0이상의 정수(n)를 이용하여 다음의 수학식 5으로서 표현된다.
특히, 랜드(LA) 및 그루브(GR)의 폭의 비율이 1:1인 랜드그루브구조의 경우에, 보조 광스팟(L1,L2)의 중앙부분은 랜드(LA)와 그루브(GR)의 경계 또는 거의 경계에 배열된다.
광디스크(80)의 경사를 지시하는 경사에러신호(TS)는 도 6에 도시된 제 1과 제 2보조 광수신부(8S1, 8S2)의 출력신호들로부터 얻어지는 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)의 합(PP1+PP2)으로부터 얻어질 수 있다.
제 1보조 레이저빔의 푸시-풀 신호는 PP1=SC-SD이며, 제 2보조 레이저빔의 푸시-풀 신호는 PP2=SE-SF이다. 그리고 경사에러신호는 다음의 수학식 6에 의해 표현된다.
주 광수신부(S80)의 출력신호로부터 얻어지는 푸시-풀 신호(PP0)는 PPO = SAu + SAd - SBu - SBd이며, 경사 트래킹 에러(TE)로서 이용가능하다.
도 8은 경사에러신호(TS)와 경사각 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
여기에서는, 각 변수들의 값들은 다음과 같다.
θ = 0.75°, NA= 0.6, λ = 405mmm, t= 0.6mm, Tp=0.7μm
도 8에 도시된 바와같이 , 경사에러신호(TS)는 방사방향내의 경사각이 0°일 때에 0으로 되며 대표적인 선형성을 가지고 있다. 게다가, 그 부호는 경사각의 부호에 대응하여 반대로 되며 희망하는 특성이 얻어진다.
도 9는 트래킹 에러가 존재하는 경우(디트랙 상태)와 존재하지 않는 경우(온트랙 상태)에 경사에러신호(TS)와 경사각사이의 관계를 설명하는 도면이다.
검은 원은 디트랙(detrack)의 양이 0인 경우를 표시한다.
검은 삼각형은 디트랙이 10%인 경우와 보조 광스팟의 크기의 약 10%가 되는 트래킹 에러가 발생한 경우를 나타낸다.
검은 사각형은 디트랙이 -10%인 경우와 보조 광스팟의 크기의 약 -10%가 되는 트래킹 에러가 발생한 경우를 나타낸다.
도 9에 도시된 바와같이, 경사에러신호(TS)에서는, 10%의 디트랙이 발생할 때에, 디스크 방사방향내에서 경사각은 약 0.05° 변화되며, 변화율은 작으며 희망하는 특성도 얻어지게 된다.
도 10은 도 5에 도시된 광픽업으로 구성된 광디스크의 한 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
이러한 광디스크(90)는 모터(30), 모터구동회로(35), 경사보정부(36), 보상회로(40), 증폭기(42), 광픽업(50), 증폭기(헤드 증폭기)(52), 레이저 구동회로(55), 신호발생회로(60), 정보검출회로(65), 경사검출회로(66)와 제어회로(70)로 구성된다. 이러한 광디스크 장치(90)는 광디스크(80)상에 기록된 기록정보를 재생한다.
게다가, 광디스크 장치(90)는 경사검출장치(95)로 구성된다. 이러한 경사검출장치(95)는 보상회로(40), 증폭기(42), 광픽업(50), 증폭기(52), 레이저 구동회로(55), 신호발생회로(60), 정보검출회로(650, 경사검출회로(66)와 제어회로(70)로 구성된다.
제어회로(70)는 광디스크 장치(90)의 전체를 제어하는 제어기이다. 그리고 예를 들면 마이크로컴퓨터를 포함한다.
이 제어회로(70)는 모터(30), 모터구동회로(35), 레이저 구동회로(55), 광픽업(50), 보상회로(40), 정보검출회로(65), 경사검출회로(66)등을 제어한다.
광픽업(50)은 재생할 때에 레이저 빔(LB)을 광디스크(80)의 재생위치에 노출시킨다.
레이저 구동회로(55)는 제어회로(70)의 제어하에서 구동신호(SL)를 발생시키고 구동신호에 의해 광픽업(50)내의 반도체 레이저(4)를 구동시켜 반도체 레이저(4)가 레이저 빔(LD)을 노출하도록한다.
모터(30)는, 예를 들면, 스핀들 모터이며 소정의 회전속도로 광디스크(80)를 회전시킨다. 이 모터(30)는 선형속도가 일정속도가 되면 광디스크(80)를 회전시킨다.
모터구동회로(35)는 모터(30)에 대한 구동력을 공급하여 모터(30)를 구동시킨다. 이 모터구동회로(35)는 PWM(Pulse Width Modulation)제어에 의해 모터(30)의 회전을 제어하며 PLL(Phase Locked Loop) 제어에 의해 그것을 제어할 수 있다.
증폭기(52)는 광픽업(50)으로 구성된 광검출기(80)의 광수신부로부터 출력신호들의 각각(SAu, SAd, SBu, SC-SF)을 증폭하여 신호발생회로(60)를 위해 그것들을 제공한다.
신호발생회로(60)는 주 레이저 빔중 반사된 빔의 양, 제 1과 제 2보조 레이저 빔들의 푸시-풀 신호(PP1, PP2), 포커스 에러신호(FE)와 증폭기(52)로부터 나오는 증폭된 출력신호들(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SF)에 근거하는 트래킹 에러신호(TE)에 응답하여 재생신호(RF0)를 발생시킨다.
신호발생회로(60)는 증폭기(52)로부터 출력되는 출력신호들(SAu, SAd, SBu, SBd)의 합에 근거하여 재생신호(RF0 = SAu + SAd + SBu + SBd )를 발생시킨다.
게다가, 그것은 증폭기(52)로부터 출력되는 출력신호들(SC, SD)의 차이에 근거하여 푸시-풀 신호(PP1 = SC - SD)를 발생시킨다.
게다가, 그것은 증폭기(52)로부터 출력되는 출력신호들(SE, SF)의 차이에 근거하여 푸시-풀 신호(PP1 = SE - SF)를 발생시킨다.
게다가, 신호발생회로(60)는 대각선 방향내에서 출력신호들(SAu, SAd, SBu, SBd)의 차이에 근거하여 예를 들면 비점수차 방법(astigmatic method)에 의해 포커스 에러신호(FE = SAu + SAd - SBu - SBd)를 발생시킨다.
신호발생회로(60)는 주 레이저 빔의 푸시-풀 신호(PP0 = SAu + SAd - SBu - SBd)를 발생시키고 푸시-풀 신호(PP0)를 트래킹 에러신호(TE)로 만든다.
보상회로(40)는 포커스 에러신호(FE)와 트래킹 에러신호(TE) 보상하여(위상보상과/또는 주파수 보상) 보상신호를 발생시키고 증폭기(42)를 위해 그 보상신호를 제공한다.
증폭기(42)는 포커스 에러신호(FE)의 보상신호를 증폭하여 구동신호(Sfe)를 발생시키고 그것을 광픽업(50)내의 포커싱 구동기(2F)를 위해 제공한다.
게다가, 증폭기(42)는 트래킹 에러신호(TE)의 보상신호를 증폭하여 구동신호(Ste)를 발생시키고 그것을 광픽업(50)내의 트래킹 구동기(2T)를 위해 제공한다.
경사검출회로(66)는 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)의 합에 근거하여 경사 또는 경사각을 검출한다. 구체적으로, 그것은 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)의 합에 근거하여 경사각에 대응하는 경사에러신호(TS = PP1 + PP2)를 발생시키고 제어회로(70)를 위해 경사에러신호(TS = PP1 + PP2)를 제공한다.
정보검출회로(65)에는 신호발생회로(60)로부터 나오는 재생신호(RF0)가 제공되며, 재생신호(RF0) 등의 복조를 수행하며, 재생된 기록정보를 출력신호(So)로서 출력한다.
게다가, 정보검출회로(65)재생신호(RF0)로부터 광디스크(80)의 어드레스를 검출하며 상기 어드레스에 근거하여 기록정보를 재생한다.
제어회로(70)는 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)에 근거하여 크로스 트랙신호(CT = PP1- PP2)를 발생시키고 주 레이저 빔의 광스팟의 위치가 신호(CT)에 근거하는 트랙위에 있는지 없는지를 검출한다. 크로스 트랙신호(cross track signal : CT)는 예를 들면, 탐색시에(seeking), 광스팟이 트랙을 가로지르게 되면, 참조된다.
경사보정부(36)는 광디스크(80)의 경사를 보정한다. 예를 들면, 제어회로(70)는 폐쇄루프제어(close loop control)에 의해 경사에러신호(CT)에 근거하여 경사보정부(36)를 제어한다. 경사보정부(36)는 경사에러신호(TS)가 0이 되도록 제어회로(70)의 제어하에서 경사를 보정한다.
도 11은 광디스크 장치(90)의 경사보정장치(95)내에 있는 광디스크(80)의 방사 방향내에서 경사를 검출하는 검출방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 단계(S111)에서는, 광픽업(50)의 회절격자(9))가 반도체 레이저(4)로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과 각각 ±1차 회절빔을 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시킨다.
먼저, 제 1과 제 2보조 레이저 빔들은 상기 광디스크(80)가 경사질 때에 상기 광디스크(80)상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가진다.
이러한 레이저 빔들(주 레이저 빔과 제 1과 제 2보조 레이저 빔들)은 빔스플리터(3)를 통과하여 대물렌즈(2)에 제공된다.
단계(S112)에서는, 대물렌즈(2)가 회절격자(9)로부터 레이저 빔들(주 레이저 빔과 제 1과 제 2보조 레이저 빔들)을 모은 후에 그것들을 광디스크(80)로 제공하여 광디스크(80)상에 레이저 빔들을 노출시킨다. 대물렌즈(2)는 주 레이저 빔을 모은 후에 광디스크(80)의 트랙을 노출시킨다.
대물렌즈(2)에 의해 모아진 주 레이저 빔은 광디스크(80)에서 반사되며, 다시 대물렌즈(2)를 통과하여 빔스플리터(3), 수집렌즈(6)와 원통형 렌즈(7)를 통해 광검출기(8)에 제공된다.
단계(S113)에서는, 광검출기(8)가 광수신부(8S0 - 8S2)에서 광디스크(80)에서 반사된 주 레이저 빔과 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 수신하여 출력신호들(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SF)을 발생시킨다. 이러한 출력신호들은 증폭기(헤드 증폭기 : 52)를 통해 신호발생회로(60)에 제공된다.
단계(S114)에서, 신호발생회로(60)는 출력신호들(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SF)에 근거하는 반사된 주 레이저 빔의 양, 제 1과 제 2보조 레이저 빔들의 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)에 응답하여 재생신호(RF)를 발생시킨다. 재생신호(RF0)는 정보검출회로(65)에 제공되며 기록정보는 도출된다는 점을 주목하자.
단계(S115)에서는, 경사검출회로(66)가 제 1과 제 2보조 레이저 빔들의 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)의 합에 근거하여 광디스크(80)의 경사 또는 경사각을 검출한다. 구체적으로, 제 1과 제 2보조 레이저 빔들의 푸시-풀 신호들(PP1, PP2)의 합에 근거하여, 그 회로는 광디스크(80)의 경사각에 대응하는 경사에러신호(TS = PP1+PP2)를 발생시킨다.
상술한 광디스크의 경사를 검출하는 방법은 광디스크의 편심이 작을 때에 유효하다.
광디스크의 편심(eccentricity)이 클 때에는, 대물렌즈(2)가 편심에 응답하여 디스크 방사 방향에서 이동되며, 광수신부의 광스팟은 이동되고, 편심에 대응하는 경사에러신호(TS)상에 오프셋이 발생한다.
상기 이유 때문에, 편심에 의한 오프셋을 경사에러신호(TS)로부터 제거하는 것이 바람직하다.
경사에러신호(TS)로부터 편심에 의한 오프셋을 제거하기 위해서는, 다른 회절격자가 광픽업(50)에 부가된다. 그리고 부가된 회절격자에 의해 발생된 회절 빔을 이용하여 소정의 동작이 수행된다.
도 12는 회절격자(11)를 광픽업(50)에 부가함으로써 형성된 광픽업(51)의 구성을 도시한 도면이다.
게다가, 도 12에 도시된 광픽업(51)에서는, 도 5에 도시된 광픽업(150)과 동일한 부분들은 동일한 참조 표시가 부여되었으며 그들의 설명은 생략되었다.
이 광픽업(51)은 반도체 레이저(4), 콜리메이터 렌즈(5), 회절격자(9), 회절격자(11), 빔스플리터(3), 대물렌즈(20, 집광렌즈(6), 원통형 렌즈(7), 광검출기(18), 렌즈 홀더(2B), 포커싱 구동기(2F)와 트래킹 구동기(2T)로 구성된다.
반도체레이저(4)는 구동신호(SL)에 기초하여 선형 편광빔을 출력하고 이것을 콜리메이트 렌즈(collimator lens)(5)에 제공한다.
콜리메이트 렌즈(5)는 반도체레이저(4)로부터의 레이저빔을 콜리메이트하여 이것을 회절격자(diffraction grating)(9)에 제공한다.
회절격자(9)는 콜리메이트 렌즈(5)로부터의 레이저빔을 0차 회절빔을 포함한 주레이저와 ±1차 회절빔을 포함하는 제 1 및 제 2보조레이저빔으로 분할하여, 이 레이저빔들(주레이저빔 및 제 1 및 제 2보조레이저빔)을 회절격자(11)에 제공한다.
회절격자(11)는 예를 들어 일직선의 평행한 그루브들이 형성된 유리기판을 포함하며, 회절격자(9)로부터의 레이저빔을 회절시킨다. 그 후, 이것은 레이저빔들 각각의 0차 회절빔과 +-1차 회절빔을 생성하여 이것들을 빔스플리터(3)에 제공한다.
구체적으로, 회절격자(11)는 회절격자(9)로부터 주레이저빔의 0차 회절빔인 주 레이저 회절빔과, 주레이저빔의 ±1차 회절빔인 제 3 및 제 4보조 레이저 회절빔을 생성한다.
또한, 회절격자(11)는 회절격자(9)로부터의 제 1보조빔의 0차 회절빔인 제 1보조 레이저 회절빔과, 제 1보조레이저빔의 +-1차 회절빔을 생성한다.
또한, 회절격자(11)는 회절격자(9)로부터의 제 2보조레이저빔의 0차 회절빔인 제 2보조 레이저 회절빔과 제 2보조레이저빔의 ±1차 회절빔들을 생성한다.
또한, 제 1 및 제 2보조레이저빔들의 ±1차 회절빔의 광도(light intensity)는 주 레이저 회절빔과 제 3 및 제4보조 레이저 회절빔들에 비교하면 무시할 정도로 작은 것이다.
빔스플리터(3)는 회절격자(9,11)로부터 레이저빔을 통과시키고, 이것들을 대물렌즈(objective lens)(2)에 제공한다.
대물렌즈(2)는 빔스플리터(3)로부터 레이저빔들을 모아서, 이것들을 랜드와 그루브들이 형성되어 있는 광디스크(90)에 제공한다.
또한, 대물렌즈(2)는 광디스크(90)에서 반사된 레이저빔들을 빔스플리터(3)로 되돌린다.
빔스플리터(3)에 대물렌즈(2)로부터의 레이저빔들이 노출되고, 빔스플리터(3)는 이 노출된 레이저빔들을 반사 및 출력하여 집광렌즈(collecting lens)(6)에 제공한다.
집광렌즈(6)는 빔스플리터(3)로부터의 레이저빔들을 모아서 이것들을 원통형렌즈(cylindrical lens)(7)에 제공한다.
원통형렌즈(7)는 집광렌즈(6)로부터의 레이저빔들을 통과시켜 이것들을 광검출기(18)에 제공한다.
광검출기(18)는 광수신부에서 원통형렌즈(7)로부터의 레이저빔들(주 레이저 회절빔 및 제 1-4보조 레이저 회절빔)을 수광하여, 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SJ)를 생성한다.
도 13은 도 12에 나타낸 광검출기(18)의 광수신부의 구조를 나타낸 도면이다.
광검출기(19)는, 주 광수신부(8S0)와 제 1-4보조 광수신부(8S1-8S4)를 포함한다. 광수신부(8S0-8S4) 각각은 디스크방사방향의 푸시-풀신호 또는 이 푸시-풀신호에 따른 어떠한 신호가 검출됨에 따라, 광디스크(80)의 트랙방향에 따른 방향으로 분할된다.
주 광수신부(8S0)는 서로 직각으로 교차하는 두 개의 분할라인(8Sx0,8Sy0)에 의해 대략 같은 부분 또는 같은 네 부분으로 분할되어, 네 분할영역(8Au, 8Ad, 8Bu, 8Bd)으로 이루어진다. 도 13에 나타낸 주 광수신부(8S0)에서는, 주 광스팟(spot)(MS)이 원통형렌즈(7)로부터의 주레이저빔(의 반사광)에 의해 형성된다.
분할영역(8Au)은 영역(8Au)에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SAu)를 생성한다.
분할영역(8Ad)은 영역(8Ad)에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SAd)를 생성한다.
분할영역(8Bu)은 영역(8Bu에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SBu)를 생성한다.
분할영역(8Bd)은 영역(8Bd)에 제공된 주레이저빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SBd)를 생성한다.
원통형렌즈(7)의 광축의 방향은 주 광수신부(8S0)의 분할라인(8Sy0) 또는 분할라인(8Sx0)의 방향에 대해 약 45도 또는 약 135도정도의 각을 갖는다. 광디스크(80)에서 반사된 주 레이저 회절빔을 제공받는 주 광수신부(8S0)의 분할라인(8Sy0)(또는 분할라인(8Sx0))은 광디스크(80)의 트랙방향에 대해서 평행 또는 대략 평행하고, 주 광수신부(8S0)를 동일하거나 대략 같은 두 개의 부분으로 분할한다.
분할라인(8Sx0,8Sy0)의 교차점은 원통형렌즈(7)를 통과하는 주 레이저 회절빔의 중앙부분 또는 대략 중앙부분에 위치한다.
주 광수신부(8S0)에 형성된 광스팟(MS)의 형태는 광디스크(80)와 대물렌즈(2) 사이의 거리에 따라서 대각선방향으로 변하며, 이에 따라, 광디스크(80)에서 초점편심(focus eccentricity)이 비점수차(astigmatic) 방식을 이용하여 분할영역(8Au,8Ad,8Bu,8Bd)에 의해 생성된 출력신호(SAu,SAd,SBu,SBd)에 기초하여 검출될 수 있다. 이때, 분할라인(8Sy0)과 광수신부(8S0-8S2)에 의해 형성된 라인에 의해 정의되는 각은 상기한 방향(β)에 해당한다.
제 1보조 광수신부(8S1)는 분할라인(8Sy1)에 의해 같은 두 부분 또는 대략 같은 두 부분들로 분할되어, 두 분할영역(8C,8D)으로 구성된다. 도 13에 나타낸 제 1보조 광수신부(8S1)에서는, 보조 광스팟(SS1)이 원통형렌즈(7)로부터의 제 1보조 레이저 회절빔에 의해 형성된다.
분할영역(8C)은 영역(8C)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SC)를 생성한다. 분할영역(8D)은 영역(8D)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SD)를 생성한다.
제 1보조 광수신부(8S1)의 중앙부분은 원통형렌즈(7)를 통과하는 제 1보조 레이저 회절빔의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 2보조 광수신부(8S2)는 분할라인(8Sy2)에 의해 같은 두 부분 또는 대략 같은 두 부분들로 분할되어, 두 분할영역(8E,8F)으로 구성된다. 도 13에 나타낸 제 2보조 광수신부(8S2)에서는, 보조 광스팟(SS2)이 원통형렌즈(7)로부터의 제 2보조 레이저 회절빔(의 반사광량)에 의해 형성된다.
분할영역(8E)은 영역(8E)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SE)를 생성한다. 분할영역(8F)은 영역(8F)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SF)를 생성한다.
제 2보조 광수신부(8S2)의 중앙부분은 원통형렌즈(7)를 통과하는 제 2보조 레이저 회절빔의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 3보조 광수신부(8S3)는 분할라인(8Sy3)에 의해 같은 두 부분 또는 대략 같은 두 부분들로 분할되어, 두 분할영역(8G,8H)으로 구성된다. 도 13에 나타낸 제 3보조 광수신부(8S3)에서는, 보조 광스팟(SS3)이 원통형렌즈(7)로부터의 제 3보조 레이저 회절빔(의 반사광량)에 의해 형성된다.
분할영역(8G)은 영역(8G)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SG)를 생성한다. 분할영역(8H)은 영역(8H)에 제공되는 보조레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SH)를 생성한다.
제 3보조 광수신부(8S3)의 중앙부분은 원통형렌즈(7)를 통과하는 제 3보조 레이저 회절빔의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 4보조 광수신부(8S4)는 분할라인(8Sy4)에 의해 같은 두 부분 또는 대략 같은 두 부분들로 분할되어, 두 분할영역(8I,8J)으로 구성된다. 도 13에 나타낸 제 4보조 광수신부(8S4)에서는, 보조 광스팟(SS4)이 원통형렌즈(7)로부터의 제 4보조 레이저 회절빔(의 반사광량)에 의해 형성된다.
분할영역(8I)은 영역(8I)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SI)를 생성한다. 분할영역(8J)은 영역(8J)에 제공되는 보조 레이저 회절빔의 광량(반사광량)에 따라 출력신호(SJ)를 생성한다.
제 4보조 광수신부(8S4)의 중앙부분은 원통형렌즈(7)를 통과하는 제 4보조 레이저 회절빔의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다. 분할라인(8Sy0-8Sy4)은 서로에 대해서 평행 혹은 거의 평행이다.
도 16은 광디스크의 기록측에서의 광스팟의 배열을 설명하기 위한 도면이다.
광디스크(80)의 기록측에서는, 랜드(LA) 및 그루브(GR)가 형성되고 그루브(GR)는 트랙안내그루브(track guide groove)를 형성한다.
광디스(80)의 기록측에서, 많은 광량의 주 레이저 회절빔에 의한 주 광스팟(MB)과, 적은 광량의 제 1-4보조 레이저 회절빔에 의한 제 1-4보조 광스팟(L1-L4)이 형성된다.
제 1보조 광스팟(L1)은 주로브(main robe)에 상응하는 스팟(L10)과, 사이드로브(side robe)에 상응하는 스팟(L11)으로 구성된다.
제 2보조 광스팟(L2)은 주로브(main robe)에 상응하는 스팟(L20)과, 사이드로브(side robe)에 상응하는 스팟(L21)으로 구성된다.
주 레이저 회절빔은 주 광스팟(MB)에서 반사되어 광검출기(18)의 주 광수신부(8S0)에 제공된다.
제 1보조 레이저 회절빔은 제 1보조 광스팟(L1)에서 반사되어 광검출기(18)의 제 1보조 광수신부(8S1)에 제공된다. 스팟(L1)에서 반사된 보조 레이저 회절빔의 중앙은 제 1보조 광수신부(8S1)의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 2보조 레이저 회절빔은 제 2보조 광스팟(L2)에서 반사되어 광검출기(18)의 제 2보조 광수신부(8S2)에 제공된다. 스팟(L2)에서 반사된 보조 레이저 회절빔의 중앙은 제 2보조 광수신부(8S2)의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 3보조 레이저 회절빔은 제 3보조 광스팟(L3)에서 반사되어 광검출기(18)의 제 3보조 광수신부(8S3)에 제공된다. 스팟(L3)에서 반사된 보조 레이저 회절빔의 중앙은 제 3보조 광수신부(8S3)의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
제 4보조 레이저 회절빔은 제 4보조 광스팟(L4)에서 반사되어 광검출기(18)의 제 4보조 광수신부(8S4)에 제공된다. 스팟(L4)에서 반사된 보조 레이저 회절빔의 중앙은 제 4보조 광수신부(8S4)의 중앙 또는 대략 중앙에 위치한다.
광검출기(18)의 광수신부(8S0-8S4)는 분할라인(8Sy0-8Sy4)에 의해 디스크방사방향으로 푸시-풀신호를 검출할 수 있는 구조를 갖는다.
광디스크(80) 상의 주 광스팟(MB)으로부터 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)까지의 거리는 동일하며, 상술한 각(α)에 의해 결정된다.
또한, 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)은 소정의 위치에 위치하면, 디스크방사방향으로 디스크기판(disc substrate)의 경사(tilt)에 의해 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)에 생성된 위상분배와 동일 또는 대략 동일한 위상분배가 주어짐으로서, 방향(β)이 형성된다.
즉, 디스크방사방향으로 주 광스팟(MB)의 중앙부분에서부터 두 개의 보조 광스팟(L1,L2)의 중앙부분까지의 거리(D12)는 그루브(GR)의 피치(Tp) 및 0이상의 정수(n)를 이용하여 상술한 수학식 5으로서 표현된다.
또한, 디스크의 방사방향으로 주 광스팟(MB)의 중앙부분에서 두 개의 보조 광스팟(L3,L4)의 중앙부분까지의 거리(D34)는 그루브(GR)의 피치(Tp) 및 0이상의 정수(m)를 이용하여 상술한 수학식 7으로서 표현된다.
특히, 랜드(LA) 및 그루브(GR)의 폭의 비율이 1:1인 랜드그루브구조의 경우에서, 보조 광스팟(L1,L2)의 중앙부분은 그루브(GR)의 중앙 또는 대략 중앙에 배열된다.
광디스크(80)의 편심에 따른 편심신호(RO)는 주 레이저 회절빔의 푸시-풀신호(PP0)와, 제 3 및 제 4 보조 레이저 회절빔의 푸시-풀신호(PP3,PP4)에 기초하여 새로운 수학식 8에 의해 계산된다.
상술한 수학식 8에서, 계수(k)에 의해 보조 광수신부(8S3,8S4)의 보조스팟(SS3,SS4)과 주 광수신부(8S0)의 주스팟(MS) 사이의 광도차이를 정정함으로써, 푸시-풀성분(PP0) 와 푸시-풀성분(PP3,PP4) 사이의 극성이 반대이기 때문에, 편심신호(RO)가 검출될 수 있다. 정정계수(k)는 다음의 수학식 9에 의해 표현된다.
따라서, 경사에러신호(TS)로부터 합리적인 계수(k0)와 편심신호(RO)를 곱한 결과로서의 신호(k0×RO)를 뺌으로써, 편심으로 인한 오프셋이 제거된 경사에러신호(TS0)를 얻을 수 있다.
경사에러신호(TS0)는 다음의 수학식 10에 의해 표현된다.
또한, 주 광스팟(MS)과 보조 광스팟(SS1,SS2)의 광도를 정정하기 위한 정정계수(k0)는 다음의 수학식 11에 의해 표현된다.
도 15는 도 8 및 도 9에 따라서 편심이 있는 경우와 없는 경우에 경사에러신호(TS)와 경사각 사이의 관계를 설명하는 도이다.
검은 원은 편심량이 0인 경우를 표시한다.
검은 사각형은 편심량이 20%인 경우를 표시하는데, 대물렌즈(2) 크기의 약 20%의 편심이 발생한 경우이다.
도 15에서 나타낸 바와 같이, 편심이 일어나도 원하는 경사에러신호(TS0)의 특성을 얻는다.
도 16은 도 12에서 나타낸 광픽업(51)을 포함하는 광디스크장치의 실시예로서의 구성을 나타내는 블록도이다.
또한, 도 16에서 나타낸 광디스크장치(91)에서 도 10에 나타낸 광디스크장치와 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하고 그 설명은 적절히 생략한다.
이 광디스크장치(91)는 모터(30), 모터구동회로(35), 경사보정부(36), 보정회로(40), 증폭기(42), 광픽업(51), 증폭기(헤드증폭기)(53), 레이저구동회로(55), 신호발행회로(60), 정보검출회로(65), 경사검출회로(67) 및 제어회로(71)로 구성되어 있다.
또한, 광디스크장치(91)는 경사검출장치(96)를 포함하고 있다. 이 경사검출장치(96)는 보정회로(40), 증폭기(42), 광픽업(51), 증폭기(53),레이저구동회로(55), 신호발생회로(61), 정보검출회로(65), 경사검출회로(67) 및 제어회로(71)로 구성되어 있다.
제어회로(71)는 광디스크장치(91) 전체 동작을 제어하는 컨트롤러로서 예를 들면 마이크로컴퓨터를 구성될 수 있다.
이 제어회로(71)는 모터(30), 모터구동회로(35), 레이저구동회로(55), 광픽업(51), 보정회로(40), 신호발행회로(61), 정보검출회로(65), 경사검출회로(67)를 제어한다.
광픽업(51)은 재생시 레이저빔(LB)을 광디스크(80)의 재생위치에 조사한다.
레이저구동회로(53)는 제어회로(71)의 제어에 의해 구동신호(SL)를 생성하고, 반도체 레이저(4)에 레이저빔(LB)을 조사하여 구동신호에 의해 광픽업(51)의 반도체 레이저(4)를 구동시킨다.
증폭기(53)는 광검출기(18)의 광수신부에서 출력된 각 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SJ)를 증폭하여 이것을 신호생성회로(61)에 제공한다.
신호생성회로(61)는 주레이저 회절빔의 반사광의 양에 따라서 재생신호(RF0)를 생성하고, 또한 증폭기(53)에서 증폭되어 출력된 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SJ)에 의하여 보조 레이저 회절빔의 제 1반사광∼제 4반사광의 양에 따라서 재생신호(RF1-RF4)를 생성한다.
또한, 신호생성회로(61)는 주 레이저 회절빔의 푸시-풀 신호(PP0)와 제 1∼제 4보조 레이저 회절신호의 푸시-풀신호(PP1-PP4)를 생성한다.
신호생성회로(61)는 포커스에러신호(FE) 및 트랙킹에러신호(TE)를 생성한다.
신호생성회로(61)는 증폭기(53)의 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd)에 의하여 재생신호(RF0)(=SAu+SAd+SBu+SBd)를 생성한다.
또한, 출력신호(SC, SD)에 의하여 재생신호(RF1)(SC+SD)를 생성한다.
출력신호(SE, SF)에 의하여 재생신호(RF2)(SE+SF)를 생성한다.
출력신호(SG, SH)에 의하여 재생신호(RF3)(SG+SH)를 생성한다.
출력신호(SI, SJ)에 의하여 재생신호(RF3)(SI+SJ)를 생성한다.
또한, 신호생성회로(61)는 증폭기(53)의 출력신호(SAu, SAd)와 출력신호(SBu, SBd) 간의 차이에 의하여 푸시-풀 신호(PP0)(=SAu+SAd-SBu-SBd)를 생성한다.
또한, 출력신호(SC)와 출력신호(SD)의 차이에 의거하여 푸시-풀 신호(PP1)(=SC-SD)를 생성한다.
출력신호(SE)와 출력신호(SF)의 차이에 의거하여 푸시-풀 신호(PP2)(=SE-SF)를 생성한다.
출력신호(SG)와 출력신호(SH)의 차이에 의거하여 푸시-풀 신호(PP3)(=SG-SH)를 생성한다.
출력신호(SI)와 출력신호(SJ)의 차이에 의거하여 푸시-풀 신호(PP4)(=SI-SJ)를 생성한다.
또한, 신호생성회로(61)는 대각선방향으로 증폭기(53)의 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd)의 차이에 의거하여 비점수차기법에 의해 포커스에러신호(FE)(=SAu+SBd-SAd-SBu)를 생성한다.
신호생성회로(61)는 푸시-풀 신호(PP0)를 트랙킹에러신호(TE)로 만든다는 것을 알아둔다.
경사검출회로(67)는 푸시-풀 신호(PP1, PP2)의 합과 편심량의 차이에 의거하여 경사 및 경사각을 검출한다. 구체적으로, 푸시-풀 신호(PP1, PP2)의 합과 편심신호(RO)의 차이에 의거하여 경사각에 대응하는 경사에러신호(TS0)를 생성하고 이것을 제어회로(71)에 제공한다.
정보검출회로(65)는 신호생성회로(61)로부터 재생신호(RF0)을 제공받아 재생신호(RF0)를 복조하고 광디스크(80)의 기록정보를 재생하여, 재생된 기록정보를 출력신호(So)로서 출력한다.
또한, 정보검출회로(65)는 재생신호(RF0)로부터 광디스크(80)의 어드레스를 검출하고 이 어드레스에 의거하여 기록정보를 재생한다.
제어회로(71)는 푸시-풀 신호(PP1, PP2)에 의거하여 크로스 트랙신호(CT)(=PP1-PP2)를 재생하고, 주레이저빔의 광스팟의 위치가 신호(CT)에 기초하여 트랙에 있는지 없는지를 검출한다. 검색시 광스팟이 트랙을 가로지르는 경우 크로스 트랙신호(CT)를 참조한다.
경사보정부(36)는 광디스크(80)의 경사를 정정한다. 예를 들면, 제어회로(71)는 경사에러신호(TS0)에 의거하여 폐쇄루프제어로써 경사보정부(36)를 제어한다. 경사보정부(36)는 제어회로(71)의 제어에 의해 경사를 정정하여 경사에러신호(TS)가 0이 되도록 한다.
도 17은 광디스크장치(91)의 경사검출장치(96)에서 광디스크(80)의 반경방향으로 경사를 검출하는 검출방법을 나타내는 플로차트이다.
우선, 단계(S121)에서, 광픽업(51)의 회절격자(9)가 반도체 레이저(4)에서 출력된 레이저빔을 회절시켜서 0차 회절빔을 포함하는 주레이저빔 및 각각 +-제 1회절빔을 포함하는 제 1 및 제 2보조 레이저빔을 생성한다.
제 1 및 제 2보조 레이저빔은 광디스크(80)의 경사가 있는 경우 광디스크(80)에서 발생한 파면수차에 의한 위상분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상분포를 갖고 있다.
이 레이저빔(주레이저빔, 제 1 및 제 2보조 레이저빔)은 회절격자(11)에 제공된다.
단계(S122)에서, 회절격자(11)는 회절격자(9)로부터 나온 주레이저빔을 회절시켜서 0차 회절빔을 포함하는 주레이저빔 및 각각 +-제 1회절빔을 포함하는 제 3 및 제 4보조 레이저빔을 생성한다.
또한, 회절격자(11)는 회절격자(9)로부터 나온 제 1보조 레이저빔을 회절시켜서 0차 회절빔을 포함하는 제 1레이저 회절빔을 생성하고, 또한 회절격자(9)로부터 나온 제 2보조 레이저빔을 회절시켜서 0차 회절빔을 포함하는 제 2레이저 회절빔을 생성한다.
이 레이저빔(주레이저 회절빔, 제 1 및 제 2보조 레이저 회절빔)은 빔스플리터(3)을 통과하여 대물렌즈(2)에 제공된다.
각각의 제 1 및 제 2보조 레이저 회절빔은 광디스크(80)의 경사가 있는 경우 광디스크(80)에서 발생한 파면수차에 의한 위상분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상분포를 갖고 있다.
단계(S123)에서, 대물렌즈(2)는 회절격자(9, 11)로부터의 레이저빔(주레이저 회절빔, 제 1 및 제 2보조 레이저 회절빔)을 집속하여 이 레이저빔을 광디스크(80)에 조사한다.
대물렌즈(2)에 의해 집속된 주레이저빔은 광디스크(80)에 반사되어 대물렌즈(2)를 다시 통과하고 빔스플리터(3), 집속렌즈(6) 및 원통형렌즈(7)를 거쳐 광검출기(18)에 제공된다.
단계(S124)에서, 광검출기(18)는 광디스크(80)에서 반사된 주레이저 회절빔, 제 1∼제 4레이저 회절빔을 광수신부(8S0-8S4)에서 수광하여 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SJ)를 생성한다. 이 출력신호는 증폭기(헤드증폭기)(53)를 거쳐 신호생성회로(61)에 제공된다.
단계(S125)에서, 신호생성회로(61)는 반사된 주레이저 회절빔과 제 1∼제 4보조 레이저 회절빔의 양에 따라서 출력신호(SAu, SAd, SBu, SBd, SC-SJ)에 의거하여 재생신호(RF0, RF1-RF4)를 생성한다.
또한, 신호생성회로(61)는 주레이저 회절빔의 푸시-풀 신호(PP0, PP1-PP4)와 제 1∼제 4보조 레이저 회절빔을 생성한다.
단계(S126)에서는, 경사검출회로(67)는 푸시-풀 신호(PP1, PP2)의 차이, 제 1 및 제 2보조 레이저 회절빔과 편심신호(R0)에 의거하여 광디스크(80)의 경사 또는 경사각을 검출한다. 구체적으로, 푸시-풀 신호(PP1, PP2)의 차이와 편심신호(RQ)에 의거하여 광디스크(80)의 경사각에 대응하는 경사에러신호(TS0)(PP1+PP2-k0xR0)가 생성된다.
상기 구성을 갖는 광픽업(51)은 광디스크가 편심된 경우 광디스크의 경사를 검출할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정하는 것은 아니고 특허청구범위 내에서의 변경을 포함한다.
예를 들면, 광픽업(51)에서 회절격자(9, 11)는 서로 그 배열이 바뀔 수도 있다.
또한, 도 10에 나타낸 경사검출장치(95)에서, 경사검출장치(66)는 광픽업(50)의 중심점센서(12)로부터의 검출신호(SR)에 의거하여 광디스크(80)의 편심에 따라서 편심신호(RQ)를 검출하고, 푸시-풀 신호(PP1, PP2) 합의 차이와 편심신호(RQ)에 의거하여 경사에러신호(TS')를 생성하고, 경사에러신호(TS')를 제어회로(70)에 제공하도록 형성될 수도 있다.
예를 들면, 검출신호(SR)로부터 광디스크(80)의 회전주기에 따라 주파수성분을 추출하고 추출된 주파수성분에 의거하여 편심신호(RQ)를 생성한다.
이 경우, 편심신호(RQ)를 생성하는 단계는 도 11에 나타낸 플로차트에 있고, 단계(S115)에서 경사검출회로(65)는 푸시-풀 신호(PP1, PP2) 합의 차이와 편심신호(RQ)에 의거하여 경사 또는 경사각을 검출한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 경사검출장치 및 경사검출방법은회절빔을 이용하여 광디스크의 경사를 검출할 수 있고, 광픽업은 이 경사검출장치에 응용되어 사용될 수 있다. 그리고 광 디스크 장치가 제공될 수 있다.
Claims (28)
- 광픽업에 있어서,레이저 빔을 출력하는 레이저와상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 0차 회절빔과 ±1차 회절 빔들을 발생시키는 회절격자와,상기 0차 회절빔과 상기 ±1차 회절 빔들을 모은 후에 상기 빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크상에 노출시키는 대물렌즈와,상기 광 디스크에서 반사된 상기 ±1차 회절 빔들에 대응하는 신호들을 발생시키는 광검출기로 구성된 광픽업.
- 제 1항에 있어서,상기 대물렌즈는 상기 0차 회절빔들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며,디스크 방사 방향내에서 상기 0차 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 ±1차 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 광픽업.
- 제 1항에 있어서,상기 ±1차 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며,상기 ±1차 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되는 광픽업.
- 제 1항에 있어서,상기 광디스크의 편심에 응답하여 디스크의 방사 방향내에서 상기 대물렌즈를 이동시키는 구동기와,디스크의 방사 방향내에서 상기 대물렌즈의 변화량 또는 이동량을 검출하는 위치 센서를 추가로 구비하고 있는 광픽업.
- 광픽업에 있어서,레이저 빔을 출력하는 레이저와상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시키는 제 1 회절격자와,상기 상기 주 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 회절빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 3과 제 4보조 레이저 회절 빔들을 발생시키고, 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 빔들을 회절시켜 0차 회절빔들을 포함하는 제 1과 제2 보조 레이저 회절빔들을 발생시키는 제 2 회절격자와,상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 노출시키는 대물렌즈와,상기 광 디스크에서 반사된 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들에 응답하여 신호들을 발생시키는 광검출기로 구성되며,상기 광디스크에 노출된 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 광픽업.
- 제 5항에 있어서,상기 대물렌즈는 상기 주 레이저 회절빔들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며,디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 광픽업.
- 제 5항에 있어서,디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 3과 제 4 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (m + 1/2)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 광픽업.
- 제 5항에 있어서,상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며,상기 제 1또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되는 광픽업.
- 제 5항에 있어서,상기 파면수차는 상기 광디스크의 투명기판상에서 발생된 코마 수차(coma aberration)가 되는 광픽업.
- 경사검출장치에 있어서,레이저 빔을 출력하는 레이저와상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔과 ±1차 회절 빔들을 발생시키는 회절격자와,상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 모은 후에 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 상기 빔들을 노출시키는 대물렌즈와,상기 광 디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들의 푸시-풀(push-pull)신호들을 발생시키는 발생회로와,상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출회로로 구성되며,상기 광디스크에 노출된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 경사검출장치.
- 제 10항에 있어서,상기 대물렌즈는 상기 0차 회절빔을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며,디스크 방사 방향내에서 상기 0차 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 ± 1차 회절빔들의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 경사검출장치.
- 제 10항에 있어서,상기 ± 1차 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며,상기 ± 1차 회절빔들의 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되는 경사검출장치.
- 제 10항에 있어서,광검출기를 추가로 구비하고 있으며,상기 광검출기는 상기 광디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각을 수신하는 광수신부들로 구성되며, 상기 광수신부들의 각각은 상기 광디스크상의 트랙방향에 응답하여 상기 방향내에서 분할되어 있으며,상기 발생회로는 상기 광검출기의 상기 광수신부로부터 나오는 출력신호들에 근거하여 상기 ± 1차 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 경사검출장치.
- 제 10항에 있어서,상기 광디스크의 편심에 응답하여 상기 디스크의 방사 방향내에서 상기 대물렌즈를 이동시키는 구동기와,상기 대물렌즈의 변화량 또는 이동량을 검출하는 위치 센서를 추가로 구비하고 있으며,상기 검출회로는 상기 위치 센서에 의해 검출된 상기 변화량 또는 이동량에 근거하여 상기 광디스크의 편심에 응답하여 편심 신호를 발생시키고 상기 ±1 차회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 편심신호간의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 경사검출장치.
- 경사검출장치에 있어서,레이저 빔을 출력하는 레이저와상기 레이저로부터 나오는 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시키는 제 1 회절격자와,상기 상기 주 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 회절빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 3과 제 4보조 레이저 회절 빔들을 발생시키고, 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 빔들을 회절시켜 0차 회절빔들을 포함하는 제 1과 제2 보조 레이저 회절빔들을 발생시키는 제 2 회절격자와,상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들을 모은 후에 상기 빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 노출시키는 대물렌즈와,상기 광 디스크에서 반사된 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 발생회로와,상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 3과 제 4보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들에 근거하여 상기 광디스크의 편심에 대응하는 편심 신호를 발생시키고, 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 상기 편심신호와의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출회로로 구성되며,상기 광디스크에 노출된 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 경사검출장치.
- 제 15항에 있어서,상기 대물렌즈는 상기 주 레이저 회절빔들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키며,디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 광픽업.
- 제 15항에 있어서,디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 3과 제 4 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (m + 1/2)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 광픽업.
- 제 15항에 있어서,상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며,상기 제 1또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되는 광픽업.
- 제 15항에 있어서,광검출기를 추가로 구비하고 있으며,상기 광검출기는 상기 광디스크에서 반사된 상기 제 1- 제 4보조 레이저 회절빔들의 각각을 수신하는 광수신부들로 구성되며, 상기 광수신부들의 각각은 상기 광디스크상의 트랙방향에 응답하여 상기 방향내에서 분할되어 있으며,상기 발생회로는 상기 광검출기의 상기 광수신부로부터 나오는 출력신호들에 근거하여 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1- 4 보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 경사검출장치.
- 경사검출방법에 있어서,레이저 빔을 회절시켜 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 발생시키는 회절단계와, 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 노출시키는 노출단계와,상기 광 디스크에서 반사된 상기 ± 1차 회절빔들의 푸시-풀(push-pull)신호들을 발생시키는 발생단계와,상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출단계로 구성되며,상기 광디스크에 노출된 상기 ± 1차 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 경사검출방법.
- 제 20항에 있어서,상기 노출단계는 상기 0차 회절빔과 상기 ± 1차 회절빔들을 수집하는 수집단계와 상기 광디스크의 트랙에 상기 0차 회절빔을 노출시키는 노출단계를 가지며,디스크 방사 방향내에서 상기 0차 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 ± 1차 회절빔들의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 경사검출장치.
- 제 20항에 있어서,상기 ± 1차 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며,상기 ± 1차 회절빔들의 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되는 경사검출장치.
- 제 20항에 있어서,상기 광디스크의 편심에 응답하여 편심 신호를 발생시키는 단계를 추가로 구비하며,상기 검출단계는 상기 ±1 차 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 편심신호간의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 단계를 포함하는 경사검출장치.
- 경사검출방법에 있어서,레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 1과 제 2보조 레이저 빔들을 발생시키는 단계와,상기 주 레이저 빔을 회절시켜 0차 회절빔을 포함하는 주 레이저 회절빔과 ±1차 회절 빔들중 한 개를 포함하는 제 3과 제 4보조 레이저 회절 빔들을 발생시키고, 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 빔들을 회절시켜 0차 회절빔들을 포함하는 제 1과 제2 보조 레이저 회절빔들을 발생시키는 단계와,상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들을 트랙 안내 그루브들이 형성되어 있는 광디스크에 노출시키는 노출단계와,상기 광 디스크에서 반사된 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 발생단계와,상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 3과 제 4보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들에 근거하여 상기 광디스크의 편심에 대응하는 편심 신호를 발생시키고, 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 푸시-풀 신호들의 합과 상기 편심신호와의 차이에 근거하여 상기 광디스크의 경사를 검출하는 검출단계로 구성되며,상기 광디스크에 노출된 상기 제 1과 제 2보조 레이저 회절빔들의 각각은 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 경사검출방법.
- 제 24항에 있어서,상기 노출단계는 상기 주 레이저 회절빔과 상기 제 1 -제 4 보조 레이저 회절빔들들을 모은 후에 그것을 상기 광디스크의 트랙에 노출시키는 단계를 포함하며,디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 1과 제 2 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (n/2 + 1/4)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 경사검출방법.
- 제 25항에 있어서,디스크 방사 방향내에서 상기 주 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부로부터 상기 제 3과 제 4 보조 레이저 회절빔의 광스팟의 중앙부에 이르는 거리는 상기 트랙의 또는 트랙 안내 그루브의 피치의 (m + 1/2)배와 거의 동일하거나 또는 동일하며, 이 때에, n은 0 이상의 정수인 경사검출방법.
- 제 24항에 있어서,상기 제 1 또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 한 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 양의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되며,상기 제 1또는 제 2보조 레이저 회절빔들중 다른 빔의 상기 위상분포는 상기 광디스크의 경사각이 음의 일정각이 될 때에 발생되는 위상 분포가 되는 경사검출방법.
- 광디스크 장치에 있어서,레이저로부터 레이저 빔을 회절시키고, 상기 광디스크가 경사질 때에 상기 광디스크상에서 발생된 파면수차(wave front aberration)에 의한 위상 분포와 동일하거나 또는 거의 동일한 위상 분포를 가지는 ± 1차 회절빔들과 0차 회절빔을 발생시키고, 상기 광디스크에 ± 1차 회절빔들과 0차 회절빔을 노출시키고, 상기 광디스크로부터 상기 노출된 빔들중 반사된 빔들을 수신하고 반사된 신호들의 각각에 응답하여 신호들을 발생시키는 광픽업과,최소한 상기 ±1차 회절빔들중 상기 반사된 빔들의 푸시-풀 신호들을 발생시키는 신호발생회로와,상기 ±1차 회절빔들중 상기 반사된 푸시-풀 신호들의 합에 근거하여 상기광디스크의 경사를 검출하는 경사검출회로와,상기 검출된 경사에 응답하여 상기 광디스크의 경사를 보정하는 경사보정부로 구성되어 있는 광디스크.
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