KR20010114255A - 광헤드 - Google Patents

광헤드 Download PDF

Info

Publication number
KR20010114255A
KR20010114255A KR1020017014339A KR20017014339A KR20010114255A KR 20010114255 A KR20010114255 A KR 20010114255A KR 1020017014339 A KR1020017014339 A KR 1020017014339A KR 20017014339 A KR20017014339 A KR 20017014339A KR 20010114255 A KR20010114255 A KR 20010114255A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
light source
information recording
objective lens
coma aberration
Prior art date
Application number
KR1020017014339A
Other languages
English (en)
Inventor
오가타다이스케
야스다가츠히코
야스다아키히로
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Publication of KR20010114255A publication Critical patent/KR20010114255A/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
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
    • 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
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
    • 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
    • G11B7/1372—Lenses
    • 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
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • 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
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • 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
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2537—Optical discs
    • G11B2220/2545—CDs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2537—Optical discs
    • G11B2220/2562—DVDs [digital versatile discs]; Digital video discs; MMCDs; HDCDs
    • 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
    • G11B7/0948—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 detection and avoidance or compensation of imperfections on the carrier, e.g. dust, scratches, dropouts

Landscapes

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

Abstract

다른 규격의 광디스크에 대응하는 광학시스템을 공용화한 광학시스템에 있어서, 대물렌즈를 한쪽의 매체에 대하여 최적으로 스큐조정한 경우, 다른쪽의 매체에 대하여 발생하는 코마수차에 의한 베스트틸트각의 차를 저감하는 것.
제 2 광원의 광축방향의 위치를 파면수차가 최소가 되는 위치보다 대물렌즈로부터 먼 쪽에 설정한다. 이로 인하여, 제 2 광정보 기록매체에 대하여 대물렌즈의 스큐각도가 변화하였을 때의 코마수차의 증대량이 작아진다. 또한 보다 바람직하게는, 대물렌즈가 스큐각도변화에 대하여 코마수차가 변화하지 않는 위치에 광원을 설정한다. 이 위치는 파면수차가 최소에 있는 위치와 광학시스템이 무한시스템이 되는 위치 사이에 있어, 광헤드의 치수증대를 억제하는 동시에, 양쪽의 광정보 기록매체에 대한 작동거리차의 증대를 억제할 수 있다.

Description

광헤드{OPTICAL HEAD}
최근, 고밀도화나 기록가능매체의 보급 등에 따라 광디스크의 규격이 증대되어, 디스크의 기판두께의 차이나 반사율의 파장의존성에 대응하기 위해, 기록 및/또는 재생용 광학시스템(이하, 광학시스템이라 한다)의 대물렌즈의 개구수(이하 NA)나 사용파장을 바꾸는 것이 필요해지고 있다.
예를 들면, CD의 기판의 두께가 1.2mm인 데 대하여, DVD에서는 0.6mm이다. 또한, CD-R에 사용되는 디스크 기록재료의 반사율은 파장 780∼830nm에서는 65% 이상인 데 대하여, 파장 635∼650nm에서는 20% 이하로 저하된다.
따라서, DVD에 대응하는 광학시스템에서는 광원파장 635∼650nm 및 대물렌즈 NA 0.6이 사용되고, CD-R에 대응하는 광학시스템에서는 광원파장 780∼830nm 및 대물렌즈 NA 0.45가 사용되는 것이 일반적이다.
그래서, 이와 같이 대응하는 광학시스템이 다른 광디스크를 동일한 광디스크장치로 기록재생할 수 있는 것이 바람직하고, 또한 광디스크장치를 소형화 ·저가격화하는 것이 요구되고 있다. 즉, 다른 규격의 광디스크에 대응하는 광학시스템을 가능한 한 공용화하는 방식이 제안되어 있다.
그 대표적인 방식으로서, 일본 특개평 8-55363에 나타낸 광헤드가 있다. 이것은 광원으로부터 출사되는 광속을 집광하는 집광렌즈와, 그 광속을 광디스크의 정보기록면 상에 수속시키는 대물렌즈를 각각 공용화한 것이다.
즉, DVD와 같은 고밀도 광디스크에 대응하는 광학시스템을 파장 650nm의 광원을 이용한 무한공역시스템(이하, 무한시스템이라 한다)으로 하고, 그 대물렌즈는 무한시스템에서 고밀도 광디스크의 기판두께에 대하여 최적으로 설계된 것을 이용하는 것이다.
CD 또는 CD-R과 같이, DVD와 비교하여 기판두께가 다르고 상대적으로 저밀도인 광디스크를 기록재생하는 경우에는, 광학시스템을 파장 780nm의 광원을 이용한 유한공역시스템(이하, 유한시스템이라 한다)으로 하여, 기판두께의 차이에 의해 생기는 구면수차를 상쇄함으로써 양호한 신호기록 재생특성을 얻는 것이다.
그런데, 광학시스템에는 통상, 제조나 조립의 오차에 기인하는 수차가 존재한다. 정보의 기록재생에 큰 영향을 미치는 것은 주로 3차의 코마수차, 비점수차 및 구면수차이고, 그 중 주로 코마수차를 보정하기 위해 대물렌즈의 광축에 대한 각도를 변화시키는 스큐조정을 행하는 것이 일반적이다.
그들 수차의 양은 파장이 짧을수록 작게 제한할 필요가 있고, 그리고 일반적으로 광디스크의 기록밀도가 높을수록 사용파장은 짧아진다. 따라서, 복수의 광원을 이용하여 기판두께나 기록밀도가 다른 광디스크의 기록재생을 행하는 광헤드에서는, 상대적으로 고밀도의 광디스크에 대하여 대물렌즈의 스큐각도를 조정해야 한다. 이 경우, 상대적으로 저밀도인 광디스크의 기록재생에 대해서는, 그들 수차가 반드시 최적의 상태로는 되지 않는 것이 문제가 된다.
이 형태를 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 고밀도 광정보 기록매체로서 DVD(기판두께 0.6mm), 저밀도 광정보 기록매체로서 CD(기판두께 1.2mm)를 상정한 광학시스템을 나타낸다. 즉, 대물렌즈에 코마수차가 존재하는 경우의 스큐각도와, DVD 디스크 및 CD 디스크의 기록면 상에서의 코마수차의 관계를 나타낸다.
또, 종축은 광원파장으로 정규화한 수차의 rms값이고, 대물렌즈에 존재하는 코마수차의 rms값은 0.035λ1(λ1은 DVD에 대응하는 광원파장)이다. 이것은 제조오차에 의한 수차로서 발생할 수 있는 값이다. 이하, 수차의 값은 모두 rms값으로 기술하기로 한다.
대물렌즈가 광축에 대하여 기울어져 있지 않은 경우, 즉 스큐각도가 0도인 경우는, DVD의 디스크기록면 상에서의 코마수차는 대물렌즈의 코마수차와 같다. 이것은 도 5 중, 점 A로 나타낸다.
이 상태로부터 대물렌즈의 스큐각도를 변화시키면, 코마수차를 거의 O으로 줄일 수 있다. 이 때의 대물렌즈의 스큐각도는 약 0.33도이다. 이것은 도 5중, 점 B로 나타낸다.
이에 대하여, CD의 코마수차의 값은 스큐조정전에는 0.011λ2(λ2는 CD에 대응하는 광원파장)인데 대하여, 스큐조정후는 0.021λ2로 증가한다. 이것은 도 5중,점 A'로부터 점 B'로의 증가로서 나타나고, 대물렌즈의 스큐각도에 관해서, DVD와 CD에서 코마수차의 증감이 반대로 되어 있는 것을 알 수 있다.
스큐조정후의 CD의 코마수차의 값 0.02lλ2는 디스크의 경사각(틸트) 0.3도에 상당한다. 따라서, DVD와 CD에서 지터가 최소가 되는 디스크 틸트각에 0.3도의 차가 생긴다. 이 차를 이후 틸트차라 부르기로 한다.
그런데, 광헤드 및 광디스크장치에서는 통상 제조조립오차나 디스크의 휘어짐 등 다른 틸트요인에 허용오차를 배분하여 시스템 설계되어 있고, 이외에 스큐조정에 의해 틸트차가 발생하며, 그것이 0.3도 정도의 크기가 되면 CD의 기록재생에 관하여 광디스크장치의 구성이 곤란하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 광원으로부터 출사한 광속을 집광광학시스템에서 광정보 기록매체의 투명기판을 개재하여 그 정보기록면에 집광시킴으로써, 그 정보기록면 상에 정보를 기록 또는 그 정보기록면 상의 정보를 재생하는 (기록/재생) 광헤드에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 광학시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서의 대물렌즈의 스큐각도와 코마수차의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에서의 광원의 광축방향위치와 스큐조정시의 코마수차 및 틸트차의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에서의 대물렌즈의 스큐각도와 코마수차의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 광학시스템에서의 대물렌즈의 스큐각도와 코마수차의 관계를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 제 1 광원 12 : 빔 스플리터
13 : 집광렌즈 14 : 대물렌즈
15 : 제 1 광디스크 16 : 제 1 광디스크의 정보기록면
17 : 제 1 광스폿 21 : 제 2 광원
24 : 개구제한수단 25 : 제 2 광디스크
26 : 제 2 광디스크의 정보기록면 27 : 제 2 광스폿
본 발명은 상기 종래의 광헤드의 과제를 고려하여, 대물렌즈의 스큐각도를 고밀도 광정보 기록매체에 대하여 최적으로 조정하면서, 그 고밀도 광정보 기록매체에 비하여 기판두께가 보다 크고, 상대적으로 저밀도인 광정보 기록매체에 대응하는 광학시스템과의 틸트차를 저감할 수 있는 광헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광원으로부터 출사한 광속을 광정보 기록매체의 투명기판을 개재하여 그 정보기록면에 수속시킴으로써, 상기 정보기록면 상에 정보를 기록 또는 상기 정보기록면 상의 정보를 재생하는 광헤드에 있어서,
파장 λ1인 제 1 광원으로부터의 광속을 기판두께가 t1인 제 1 광정보 기록매체에 수속하는 제 1 광로와, 파장 λ2(단 λ1 < λ2)인 제 2 광원으로부터의 광속을 기판두께가 t2(단 t1 < t2)인 제 2 광디스크에 수속하는 제 2 광로를 구비하며,
상기 제 1 및 제 2 광로의 대물렌즈는 동일하고,
상기 대물렌즈는 상기 제 1 광정보 기록매체의 코마수차가 실질상 0이 되도록 스큐조정되어 있고,
상기 제 2 광로는 유한공역시스템으로서 구성되고,
그 제 2 광원의 광축방향의 위치는 상기 제 2 광정보 기록매체의 정보기록면에서의 파면수차의 rms값이 최소가 되는 소정위치보다 상기 대물렌즈로부터 먼 쪽에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광헤드이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도 1부터 도 4를 이용하여 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1은 고밀도 광정보 기록매체로서 DVD(기판두께 0.6mm)를, 저밀도 광정보 기록매체로서 CD(기판두께 1.2mm)를 상정한 광헤드의 구성을 나타낸다. 또 간단히 하기 위해, 디스크로부터 반사된 광을 검출하는 검출광학시스템에 대해서는 기술을 생략한다.
도 1에서 파장 650nm의 광원(11)에서 출사된 광속은 빔 스플리터(12)를 개재하여 집광렌즈(13)에 의해 대략 평행한 광속이 되어, 대물렌즈(14)에 입사하여 광디스크(15)의 정보기록면(16) 상에 광스폿(17)으로서 결상한다.
이 때의 광디스크(15)측의 NA는 0.6이고, 대물렌즈(14)는 이 광학시스템에 관해서 최상의 성능이 얻어지도록 설계되어 있다. 예를 들면, 파면수차가 실질상 O이 되도록 설계되어 있다.
또한, 파장 780nm의 광원(21)으로부터 출사한 광속은 집광렌즈(12)에 의해발산광이 되어 빔 스플리터(13)를 개재하여 개구제한수단(24)에서 적절한 광속직경이 되도록 조여진 후 대물렌즈(14)에 입사하여 광디스크(25)의 정보기록면(26) 상에 광스폿(27)으로서 결상한다.
이 때의 광디스크(25)측의 NA는 0.45이다. 개구제한수단(24)은 광원(21)으로부터의 광속에만 조리개작용을 하고, 광원(11)으로부터의 광속에 대해서는 영향을 미치지 않도록 적절한 수단으로 구성된다.
광원(21)은 종래는 CD의 디스크기록면 상에서의 파면수차가 최소가 되는 경우의 광원의 위치(31)에 위치되어 있었지만, 본 발명에서는 위치(31)보다 대물렌즈(15)로부터 먼 쪽에 설정되어 있다.
대물렌즈(15)는 DVD의 광스폿(17)의 코마수차가 실질적으로 0이 되도록 스큐조정된다.
이상과 같이 구성된 광헤드에 대하여 이하, 그 동작을 설명한다.
도 2는 도 1의 광학시스템에서, 대물렌즈에 코마수차가 존재하는 경우의 렌즈스큐각도와 DVD 및 CD의 기록면 상에서의 코마수차의 관계를 나타낸 그래프이다. 또, 종축은 광원파장으로 정규화한 수차의 값이고, 대물렌즈에 존재하는 코마수차는 0.035λ1로 하고 있다. 이것은 제조오차에 의한 수차로서 발생할 수 있는 값이다. 또, 광원(21)이 위치(31)에 있었던 경우의 코마수차도 아울러 나타낸다.
도 2에 있어서, 대물렌즈의 스큐각도가 0도인 경우, CD의 코마수차는 종래예의 경우와 마찬가지로 0.011λ2가 되지만, 스큐각도에 대한 코마수차의 변화의 정도는 광원(21)이 위치(31)에 있었던 경우보다 작아, 그래프의 기울기가 작아진다.
그리고, DVD의 코마수차가 0이 되도록 스큐조정한 경우, CD의 코마수차는 0.016λ2이다. 이 값은 스큐조정전의 값보다 커져 있지만, 광원(21)을 위치(31)에 위치시킨 경우, 즉 종래예의 경우의 값 0.021λ2보다 작게 되어 있고, 이것을 상쇄하기 위한 디스크 틸트는 종래예의 0.31도에 대하여 0.24도이다.
이것은 DVD와 CD의 틸트차가 종래예보다 감소한 것을 의미한다.
이와 같이, CD의 광학시스템에서는, 광원(21)이 파면수차 최소위치(31)보다 대물렌즈로부터 먼 쪽으로 이동하면 대물렌즈 스큐에 의해 생기는 틸트차가 감소하는 것을 알 수 있다.
이것을 이론적으로 분석하면 다음과 같다.
이 원리를 설명한다. 대물렌즈 스큐에 의해 변화하는 코마수차는 대물렌즈의 중심축이 디스크의 법선에 대하여 기우는 것에 의한 코마수차와, 대물렌즈에서 보아 광원이 대물렌즈 중심축 상에서 벗어나는 것에 의한 코마수차의 합이다. 전자를 틸트 코마수차, 후자를 축외 코마수차라 부르기로 한다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 광학시스템의 정현조건 위반량이 클수록 축외 코마수차는 커진다.
DVD의 경우는, 대물렌즈가 정현조건을 만족하도록 설계되어 있으므로, 축외 코마수차는 거의 발생하지 않는다. 이 때문에, 대물렌즈에 존재하는 코마수차와 역부호의 틸트 코마수차가 발생하도록 대물렌즈를 기울임으로써 코마수차를 취소시키는 것이 스큐조정이다. 이에 대하여 CD에서는, 광원(21)이 파면수차 최소의 위치(31)에 있는 경우, 정현조건을 만족하지 않기 때문에, 틸트 코마수차 이외에 축외 코마수차가 발생한다. 축외 코마수차는 틸트 코마수차와 역부호, 대물렌즈의코마수차와 동일부호이고, 동일 스큐각에 대한 축외 코마수차량은 틸트 코마수차보다 절대값이 크기 때문에, DVD에서 스큐조정하더라도 CD에서는 대물렌즈의 코마수차보다 큰 코마수차가 잔존한다. CD의 정현조건 위반량은 광원이 위치(31)로부터 멀어지면 감소하므로, 대물렌즈 스큐에 의한 축외 코마수차도 감소한다. 이 때문에, 스큐시의 대물렌즈의 코마수차와 틸트 코마수차와 축외 코마수차의 합은 CD의 광원이 위치(31)에 있는 경우보다 감소하여 틸트잔차가 감소하는 것이다.
도 3은 도 1의 광학시스템에서, 광원(21)의 위치(31)로부터의 변위량과, 스큐조정후의 CD의 잔존 코마수차 및 그것에 의한 틸트차의 관계를 나타낸 그래프이다. 단 대물렌즈(14)의 촛점거리는 3.3mm, 집광렌즈(13)의 촛점거리는 20mm로 하고, 광원(21)의 위치에 따라 개구제한수단(24)의 개구직경을 변화시켜 광디스크(26)측의 NA가 항상 0.45가 되도록 하고 있다.
도 3에서 광원(21)이 위치(31)로부터 멀어질수록 잔존 코마수차 및 틸트차가 감소하는 것을 알 수 있다. 따라서, 광원(21)의 광축방향위치를 적절히 선택함으로써, 틸트차를 광디스크장치의 구성에서 보아 허용할 수 있는 값 이하로 억제할 수 있다.
(제 2 실시예)
상술한 틸트 코마수차와 축외 코마수차의 발생원리로부터 CD의 광원의 위치(31)로부터 멀어짐에 따라 축외 코마수차가 감소하여, 어떤 위치에서 동일 스큐각에서의 틸트 코마수차와 축외 코마수차의 절대값이 같아지는 케이스가 있는 것이 상정된다. 이 때, 스큐각의 대소에 관계없이 틸트 코마수차와 축외 코마수차가항상 취소되기 때문에, 코마수차의 합계가 전혀 변화하지 않게 된다. 또, 광원이 이 위치를 넘어서 더욱 멀어지면, 동일 스큐각에 대한 틸트 코마수차의 절대값이 축외 코마수차보다 커지기 때문에, 잔존 코마수차량은 감소할 것이다.
도 2에서 대물렌즈(15)의 스큐각도가 0도일 때의 CD의 코마수차는 약 0.011λ2이지만, 이것은 도 3에 있어서 광원(21)의 위치가 위치(31)로부터의 거리가 약 2.9mm일 때의 코마수차와 거의 같다. 이 때, 스큐각에 의하지 않고 코마수차가 변화하지 않는 상태라고 생각된다. 이것에 착안하여, 광원(21)을 이 위치로부터 대물렌즈(1)보다 먼 위치에 설정하는 것을 제 2 실시예로 한다.
이 경우의 광헤드에 대하여, 이하 그 동작을 설명한다.
도 4는 광원(21)의 위치를 위치(31)로부터의 거리가 2.9mm 및 5.7mm로 한 경우의 렌즈스큐각도와 DVD 및 CD의 기록면 상에서의 코마수차의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4에 있어서, 광원(21)의 위치(31)로부터의 거리가 약 2.9mm인 경우, 대물렌즈(15)의 스큐각도가 어떻게 변화하더라도 CD의 코마수차는 변화하지 않고 항상 일정하다. 이것을 이후 스큐 프리라 부르기로 한다.
이것은, 스큐 프리상태이면, DVD에 대하여 최적으로 스큐조정하더라도, CD의 코마수차 및 틸트차는 적어도 증대하지 않는 것을 의미한다. 스큐 프리상태인 경우, CD의 잔존 코마수차는 약 0.011λ2로 일정하고, 이것에 의한 틸트차는 0.16도이다. 일반적으로, 이 정도의 틸트차이면 광디스크장치로서 구성하는 것은 가능하다. 더구나, 광원(21)이 스큐 프리의 위치보다 대물렌즈(15)로부터 먼 쪽, 예를 들면 광원(21)의 위치(31)로부터의 거리가 약 5.7mm인 경우, 도 4에 나타내는 바와 같이 CD의 코마수차는 0.002λ까지 감소한다. 이것에 의한 틸트차는 거의 무시할 수 있다.
그런데, 광원(21)의 위치를 스큐 프리의 위치보다 먼 쪽으로 하면, 보다 틸트차가 적은 구성으로 할 수 있지만, 굳이 스큐 프리의 위치에 광원(21)을 위치시키는 것에는 다음과 같은 이점이 있다.
우선 첫째로, 광헤드를 소형화할 수 있는 것이다. 광원(21)의 위치를 멀리 할수록 광헤드의 치수가 대형화되는 것은 명백하다. 이에 대하여, 스큐 프리의 위치는 틸트차가 허용할 수 있는 범위에서 가장 광헤드를 소형화할 수 있는 배치가 된다.
둘째로, 대물렌즈(15)를 구동하는 액추에이터의 구동스트로크의 관점이다. 광원(21)을 파면수차 최소의 위치(31)에 위치시켰을 때, CD를 기록재생하는 경우의 대물렌즈(15)의 작동거리는 DVD의 경우보다 약 0.2mm 짧아진다. 따라서, 액추에이터의 포커스방향의 구동스트로크는 그 작동거리의 차만큼을 고려하여 설계된다.
한편, 광원(21)을 CD의 광학시스템이 무한시스템이 되는 위치에 위치시킨 경우, CD의 작동거리는 DVD보다 0.35∼0.4mm 짧아져서 액추에이터의 구동스트로크를 더욱 확대할 필요가 있다.
이에 대하여, 스큐 프리의 위치이면, CD와 DVD의 작동거리의 차는 약 0.28mm 정도이고, 무한시스템의 경우일수록 구동스트로크를 확대하지 않아도 된다. 특히 노트 퍼스널컴퓨터 내장용이나 운반가능형 광디스크장치와 같이 광헤드를 슬림화하는 것이 강하게 요구되는 경우에는, 포커스방향의 구동스트로크를 확대하는 것이 어렵고, 작동거리의 차가 조금이라도 작은 것이 바람직하여, 이러한 용도에 대하여 스큐 프리의 배치로 하는 것에 큰 이점이 있다.
또, 본 실시예에서는, 광원(21)의 위치를 스큐 프리위치라고 기재하였으나, 광원이 이 위치로부터 다소 전후에 있어도 스큐각도와 코마수차 및 틸트차의 관계가 크게 변화하는 것은 아니므로, 광헤드 설계의 제약조건에 의해 틸트차의 허용범위 내에서 다소의 광원위치의 변경이 있어도 지장이 없음은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 광원(21)을 파면수차가 최소가 되는 위치(31)로부터 멀어지기 때문에 구면수차가 증대한다. 예를 들면, 이 실시예에서 나타낸 광학시스템에서는, 광원(21)의 위치(31)로부터의 거리가 5.7mm일 때에 무한시스템이 된다. 이 경우의 스큐조정후의 잔존 코마수차는 0.005λ2로 작고, 이것에 의한 틸트차도 0.05도로 거의 무시할 수 있는 양이 되지만, 구면수차는 0.15λ2에 도달하고, 통상 기준이 되는 마레셜의 기준 0.07λ2를 크게 상회하게 된다. 이러한 경우에도, CD의 기록재생을 양호하게 하기 위해 여러가지 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 일본 특개평 10-208281과 같은 방법이다. 이것은 DVD용 대물렌즈의 중심부의 수차를 기재두께 0.84∼1.2mm의 광디스크에 최소의 수차의 광스폿을 형성하도록 보정함으로써 DVD ·CD 모두 무한광학시스템이면서 양호한 기록재생을 가능하게 하는 것이다. 이러한 방법을 이용하면, 광원(21)을 위치(31)보다 멀게 함으로써 구면수차가 증대하더라도 문제는 없다.
또, 본 발명의 제 1 광정보 기록매체는 상기 실시예에서는 DVD이고, 제 2 광정보 기록매체는 상기 실시예에서는 CD였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 DVD와 PD 또는 DVD와 LD(레이저디스크)의 조합이어도 되고, 요컨대, 본 발명은 상대적으로 기판의 두께가 보다 작고, 기록밀도가 보다 높은 관계에 있는 2종류의 광정보 기록매체에 대하여 적용 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 의해, 다른 파장의 복수의 광원을 갖고, 다른 기재두께 및 다른 기록밀도의 광정보 기록매체에 대응하는 광헤드에 있어서,
상대적으로 고밀도인 광정보 기록매체에 대하여 대물렌즈를 최적으로 스큐조정한 경우에, 상대적으로 저밀도인 광정보 기록매체의 기록면 상에 생기는 코마수차에 의한 틸트차를 허용범위 내로 억제할 수 있는 광헤드를 얻을 수 있게 된다.
또, 본 발명은 틸트차를 억제하면서 광학시스템의 치수증대를 최소한으로 억제하고, 더욱이 고밀도 광정보 기록매체와 저밀도 광정보 기록매체에 대한 대물렌즈의 작동거리차의 증대도 최소한으로 억제함으로써 광헤드의 소형화 ·슬림화에 유리한 광학시스템을 제공할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 광원으로부터 출사한 광속을 광정보 기록매체의 투명기판을 개재하여 그 정보기록면에 수속시킴으로써 상기 정보기록면 상에 정보를 기록 또는 상기 정보기록면 상의 정보를 재생하는 광헤드에 있어서,
    파장 λ1인 제 1 광원으로부터의 광속을 기판두께가 t1인 제 1 광정보 기록매체에 수속하는 제 1 광로와, 파장 λ2(단 λ1 < λ2)인 제 2 광원으로부터의 광속을 기판두께가 t2(단 t1 < t2)인 제 2 광디스크에 수속하는 제 2 광로를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 광로의 대물렌즈는 동일하고,
    상기 대물렌즈는 상기 제 1 광정보 기록매체의 코마수차가 실질상 0이 되도록 스큐조정되어 있고,
    상기 제 2 광로는 유한공역시스템으로서 구성되며,
    그 제 2 광원의 광축방향의 위치는 상기 제 2 광정보 기록매체의 정보기록면에서의 파면수차의 rms값이 최소가 되는 소정위치보다 상기 대물렌즈로부터 먼 쪽에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 광원의 광축방향의 위치는 상기 소정위치로부터 상기 제 2 광로가 무한시스템이 되는 위치까지의 사이에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광헤드.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 광원의 광축방향의 위치는 상기 대물렌즈의 스큐각도가 변화해도 상기 제 2 광로의 코마수차의 rms값이 변화하지 않는 위치에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광헤드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 λ1 및 λ2, 상기 기판두께 t1 및 t2가 각각
    620nm < λ1 < 680nm
    740nm < λ2 < 820nm
    0.4mm < t1 < 0.8mm
    1.0mm < t2 < 1.5mm
    인 것을 특징으로 하는 광헤드.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 광정보 기록매체는 DVD이고, 상기 파장 λ1은 650nm이고, 상기 제 2 광정보 기록매체는 CD이고, 상기 파장 λ2는 780nm인 것을 특징으로 하는 광헤드.
KR1020017014339A 1999-05-11 2000-05-10 광헤드 KR20010114255A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-1999-00129601 1999-05-11
JP12960199 1999-05-11
PCT/JP2000/002968 WO2000068943A1 (fr) 1999-05-11 2000-05-10 Tete optique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010114255A true KR20010114255A (ko) 2001-12-31

Family

ID=15013500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017014339A KR20010114255A (ko) 1999-05-11 2000-05-10 광헤드

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1178474A1 (ko)
KR (1) KR20010114255A (ko)
CN (1) CN1350686A (ko)
AU (1) AU4429600A (ko)
WO (1) WO2000068943A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100911141B1 (ko) * 2002-09-03 2009-08-06 삼성전자주식회사 틸트에 따른 파면수차 보정 기능을 갖는 렌즈 및 광픽업

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030093683A (ko) 2002-06-05 2003-12-11 삼성전자주식회사 호환형 광픽업
KR100509493B1 (ko) 2003-02-26 2005-08-22 삼성전자주식회사 호환형 광픽업
KR100716332B1 (ko) * 2003-04-28 2007-05-11 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 광학 헤드 및 광디스크 장치
CN100412968C (zh) * 2003-09-08 2008-08-20 株式会社理光 物镜、光拾取装置和光信息处理装置
JP4058638B2 (ja) * 2004-02-10 2008-03-12 船井電機株式会社 光ピックアップ装置
KR100669984B1 (ko) * 2005-01-24 2007-01-19 삼성전자주식회사 광픽업장치
US8053162B2 (en) 2008-06-17 2011-11-08 Eastman Kodak Company Substrate and imageable element with hydrophilic interlayer

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08212612A (ja) * 1994-11-17 1996-08-20 Canon Inc 光学的情報記録再生装置及び該装置用光ヘッド
JPH0981953A (ja) * 1995-09-08 1997-03-28 Konica Corp 光記録情報媒体の記録再生用光学系
JP2922851B2 (ja) * 1995-08-18 1999-07-26 松下電器産業株式会社 多重焦点レンズ、光ヘッド装置及び光学情報記録再生装置
JPH0991749A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Victor Co Of Japan Ltd 光ピックアップ装置
JPH10233034A (ja) * 1996-01-17 1998-09-02 Asahi Glass Co Ltd 光ピックアップ、光情報記録装置及び対物レンズ
JP3896171B2 (ja) * 1996-01-25 2007-03-22 株式会社日立製作所 光ピックアップおよび光ディスク装置
JP3529556B2 (ja) * 1996-07-18 2004-05-24 パイオニア株式会社 光ピックアップにおけるコマ収差補正方法及び装置
JP3597311B2 (ja) * 1996-07-18 2004-12-08 オリンパス株式会社 光ピックアップ
JP3244442B2 (ja) * 1996-08-30 2002-01-07 三洋電機株式会社 光再生装置
JP3033693B2 (ja) * 1996-09-13 2000-04-17 日本電気株式会社 光ヘッド装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100911141B1 (ko) * 2002-09-03 2009-08-06 삼성전자주식회사 틸트에 따른 파면수차 보정 기능을 갖는 렌즈 및 광픽업

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000068943A1 (fr) 2000-11-16
EP1178474A1 (en) 2002-02-06
AU4429600A (en) 2000-11-21
CN1350686A (zh) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7072272B2 (en) Diffraction type optical pickup lens and optical pickup apparatus using the same
US6944111B2 (en) Information reading and recording apparatus
US7558179B2 (en) Compatible optical pickup using light sources following a common optical path
KR100209916B1 (ko) 복수의 광디스크사양들에 호환하는 대물렌즈를구비한 광픽업
KR19980080167A (ko) 대물렌즈 및 그것을 사용한 광헤드
JP3861586B2 (ja) 光学ピックアップ装置及び記録再生装置
EP0921521A2 (en) Optical pickup using objective lens compatible with a plurality of optical disks
US6304540B1 (en) Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens
US7948858B2 (en) Optical information processing apparatus, optical pick-up device and optical recording disc system
EP0805440B1 (en) Objective lens device and optical pickup adopting the same
EP0918321B1 (en) Optical pickup compatible with optical recording media
KR20010114255A (ko) 광헤드
KR100675863B1 (ko) 광픽업장치
JPH1031841A (ja) 光ピックアップ
JP3827278B2 (ja) 光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置
EP1684277B1 (en) Optical pickup which is compatible with multiple types of media
US6545823B2 (en) Double-wavelength aperture restricting filter and optical pickup apparatus using the same
KR100260705B1 (ko) 광기록매체들에 호환가능한 광픽업
KR100260704B1 (ko) 전반사프리즘을 사용한 슬림형 광픽업
JP4537628B2 (ja) 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
KR100468962B1 (ko) 이종 기록매체 호환 광픽업 장치
KR100251458B1 (ko) 복수의 광디스크를 호환하는 대물렌즈를 구비한 광픽업
EP0996120A1 (en) Optical pickup compatible with a digital versatile disk and a recordable compact disk using a holographic ring lens
JP2000090470A (ja) 光ディスクの記録再生用光学系
JP2005535066A (ja) レンズ保護デバイスを備えた対物系を含む走査デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid