KR20030076894A - 광픽업 장치 - Google Patents

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KR20030076894A
KR20030076894A KR1020020015898A KR20020015898A KR20030076894A KR 20030076894 A KR20030076894 A KR 20030076894A KR 1020020015898 A KR1020020015898 A KR 1020020015898A KR 20020015898 A KR20020015898 A KR 20020015898A KR 20030076894 A KR20030076894 A KR 20030076894A
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박수한
김봉기
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삼성전자주식회사
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Abstract

광효율을 향상시킨 광픽업 장치에 대해 개시되어 있다.
이 개시된 광픽업 장치는, 서로 다른 두께를 갖는 제1 및 제2 디스크에 각각 대응되는 서로 다른 파장의 광을 조사하는 제1 및 제2 광원; 상기 제1 광원으로부터 조사된 광을 편광상태에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터; 상기 편광빔스프리터를 경유한 광을 투과시키고, 상기 제2광원으로부터 조사된 광의 경로를 변환시키는 광경로변환기; 상기 편광빔스프리터 및 광경로변환기를 통과한 광의 편광상태를 변환하는 1/4파장판; 상기 1/4파장판과 상기 제1 및 제2 디스크 사이의 광경로상에 배치되어 상기 제1 및 제2 광원으로부터 조사된 광을 상기 제1 및 제2 디스크에 집속시키기 위한 대물렌즈; 상기 제1 및 제2 디스크에서 반사된 광을 검출하는 광검출기;를 포함한다.

Description

광픽업 장치{Optical pick-up apparatus}
본 발명은 광효율을 향상시킨 광픽업 장치에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 호환형 광픽업장치는 대략 650nm 파장의 광을 출사하는 제1광원(100)과 트래킹 서보 또는 포커싱 서보 구현을 위해 상기 제1광원(100)으로부터의 광을 3빔으로 분할하는 제1그레이팅(103)이 일체형으로 형성된 제1홀더(105), 대략 780nm 파장의 광을 출사하는 제2광원(110)과 트래킹 서버 또는 포커싱 서보 구현을 위해 상기 제2광원(110)으로부터의 광을 3빔으로 분할하는 제2그레이팅(113)이 일체형으로 형성된 제2홀더(115)를 구비한다. 상기 제1홀더(105)와 제2홀더(115)는 각각 독립적으로 구비되어 서로 다른 위치에 배치된다. 상기 제1광원(100)은 DVD와 같이 두께가 상대적으로 얇은 디스크(107)용이고, 제2광원(110)은 CD와 같이 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(117)용이다.
상기 제1광원(100)에서 출사된 광은 제1빔스프리터(120)에 의해 반사되어 제2빔스프리터(123)를 통과한 후 상대적으로 얇은 디스크(107) 쪽으로 향하게 된다. 그리고, 상기 상대적으로 얇은 디스크(107)에서 반사된 후, 상기 제1 및 제2 빔스프리터(120)(123)를 투과하여 광검출기(130)에 수광된다. 또한, 상기 제2빔스프리터(123)와 디스크(107) 사이의 광경로 상에는 제1 및 제2광원(100)(110)에서 조사된 광의 경로를 변환시키는 반사미러(125), 광을 평행한 상태로 만들어 주는 콜리메이팅렌즈(127) 및 입사광을 디스크(107)에 집속시키는 대물렌즈(129)가 더 구비된다.
한편, 상기 제2광원(110)에서 조사된 광은 제2그레이팅(113)을 통과하여 제2빔스프리터(123)에 의해 반사된 다음, 상기 반사미러(125), 콜리메이팅렌즈(127)및 대물렌즈(129)를 경유하여 상대적으로 두꺼운 디스크(117)에 광스폿이 맺힌다. 이어서, 상기 상대적으로 두꺼운 디스크(117)에서 반사된 광은 상기 대물렌즈(129), 반사미러(125), 제2 및 제1 빔스프리터(123)(120)를 투과하여 광검출기(130)에 수광된다.
또한, 상기 제1빔스프리터(120)와 광검출기(130) 사이에는 비점수차렌즈(132)가 구비된다. 상기 비점수차렌즈(132)는 렌즈면의 곡률이 균일하게 구성된 것이 아니라 세로 방향과 가로 방향으로 서로 다르게 구성되어 비점수차를 발생시키는 렌즈이다. 이 비점수차렌즈(132)는 상기 콜리메이팅 렌즈(129)와 결합하여 광검출기에 맺히는 광의 크기를 크게 할 뿐만 아니라 제1빔스프리터(120)를 통과한 광에 생긴 콤마 수차를 제거하도록 상기 제1빔스프리터(120)가 기울어진 방향과 반대 방향으로 기울어지게 배치한다. 또한, 렌즈면의 가로 방향과 세로 방향의 곡률을 서로 다르게 제조하여 비점수차가 생기도록 하는데, 이와 같이 하여 발생된 비점수차를 이용하여 비점수차법에 의한 포커싱 에러 검출을 한다.
상기 제1 및 제2 광원(100)(110)에서 출사된 광은 상기 제1 및 제2 그레이팅(103)(113)에 의해 3빔으로 분광되고, 이 3빔을 이용하여 상기 상대적으로 얇은 디스크(107)에 대해서는 차동 푸시풀법(differential push-pull)에 의해, 상기 상대적으로 두꺼운 디스크(117)에 대해서는 3빔법 또는 푸시풀법에 의해 포커싱 에러 검출을 한다. 상기 차동 푸시풀법, 3빔법, 푸시풀법 등에 대해서는 이미 널리 알려져 있는 기술이므로 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
한편, 상기 제1 및 제2 빔스프리터(120)(123)는 상기 제1 및 제2광원(100)(110)으로부터 조사된 광을 대략 50:50으로 분기시켜 50%의 광만을 사용하므로 광효율이 매우 낮다. 더욱이, 기록 가능한 디스크는 읽기 전용 디스크에 비해 재질상 광의 반사율이 매우 낮다. 따라서, 상기와 같이 광경로변환수단으로서 제1 및 제 2 빔스프리터(120)(123)를 사용함에 따라 광효율이 저조한데다 디스크에서 반사되는 광량이 적어 신호 검출시 매우 불리하고, 노이즈의 영향이 커진다.
이에, 기록용 디스크에 사용되는 광원은 읽기 전용 디스크에 사용되는 광원에 비해 광파워가 높아야 한다. 광파워를 높이기 위해 도 2b에 도시된 바와 같은 싱글 모드의 레이저 광원을 사용하게 된다. 그런데, 싱글 모드의 레이저 광원을 사용하는 경우 광파워를 증가시키는데는 효과적이나 노이즈에 의한 영향을 해소하는데 있어서는 불리한 측면이 있다.
따라서, 노이즈에 대한 대응력 향상을 위해서 도 2a에 도시된 바와 같은 멀티 모드 레이저 광원을 사용하게 된다. 780nm 파장대의 레이저 광원에 대해서는 광파워가 높은 멀티 모드 레이저 광원이 개발되어 있다. 하지만, 현재 650nm 파장대의 레이저 광원에 있어서는 고파워의 멀티 모드 레이저 광원의 제작이 어렵다. 이런 단점을 보완하기 위해 고주파수 장치인 HFM(High-Frequency Modulation)을 이용하여 레이저 광원을 멀티 모드화하고 있다. 그런데, 고주파 장치를 이용할 경우 고주파가 인체에 해롭기 때문에 이를 막아 주기 위한 전자 차폐 수단이 별도로 구비되어야 한다. 이로 인해 부품수가 증가되고, 부피가 커질 뿐 아니라 고주파가 완전히 차폐되지 못하는 경우 사용자에게 매우 해롭게 될 수 있다.
이밖에, 복굴절이 큰 디스크를 재생할 때 종래의 광픽업 구조에서는 복굴절에 따른 편광의 변화를 감소시킬 수 있는 장치가 없어 재생 능력이 크게 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광경로변환수단으로서 편광빔스프리터를 구비하고, 1/4 파장판을 이용하여 광효율을 증대시킴으로써 디스크에서의 반사율이 낮은 기록형 디스크에도 제한 없이 적용할 수 있는 광픽업 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 광픽업 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2a는 레이저 광원의 멀티 모드를 나타낸 그래프이다.
도 2b는 레이저 광원의 싱글 모드를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광픽업 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업 장치의 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 광픽업 장치에 채용되는 광검출기의 여러 가지 예를 나타낸 것이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...제1광원 13,26,33...그레이팅
15...편광빔스프리터 16...큐빅형 빔스프리터
17,36...1/4파장판 19...콜리메이팅렌즈
20,31...제2광원 21...대물렌즈
23,25...디스크 30,30' 검출기
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광픽업 장치는, 서로 다른 두께를 갖는 제1 및 제2 디스크에 각각 대응되는 서로 다른 파장의 광을 조사하는 제1 및 제2 광원; 상기 제1 광원으로부터 조사된 광을 편광상태에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터; 상기 편광빔스프리터를 경유한 광을 투과시키고, 상기 제2광원으로부터 조사된 광의 경로를 변환시키는 광경로변환기; 상기 편광빔스프리터 및 광경로변환기를 통과한 광의 편광상태를 변환하는 1/4파장판; 상기 1/4파장판과 상기 제1 및 제2 디스크 사이의 광경로상에 배치되어 상기 제1 및 제2 광원으로부터 조사된 광을 상기 제1 및 제2 디스크에 집속시키기 위한 대물렌즈; 상기 제1 및 제2 디스크에서 반사된 광을 검출하는 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광경로변환기는 큐빅형 빔스프리터인 것을 특징으로 한다.
상기 1/4파장판이 큐빅형 빔스프리터의 일면에 부착되어 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 광경로변환기는 플레이트형 빔스프리터이고, 상기 제1광원에 의한 비점수차를 소거하도록 광축에 대해 소정각도로 기울어지게 배치된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광픽업 장치는, 두께가 서로 다른 제1 및 제2 디스크(23)(25)를 호환 채용할 수 있는 것으로, 서로 다른 파장의 광을 조사하는 제1광원(10)과 제2광원(20)이 독립적으로 구비된다. 상기 제1광원(10)은 예를 들어, 650nm 파장의 광을 조사하는 레이저 다이오드이고, 상기 제2광원(20)은 예를 들어, 780nm 파장의 광을 조사하는 레이저 다이오드일 수 있다.
상기 제1광원(10)과 제2광원(20)으로부터 조사된 광은 각각에 대응되는 제1 디스크(23)와 제2디스크(25)로 향하도록 되어 있다. 상기 제1디스크(23)는 상대적을 얇은 디스크 예를 들어, DVD 계열의 디스크이고, 제2디스크(25)는 상대적으로 두꺼운 디스크 예를 들어, CD 계열의 디스크이다. 이와 같이 각각에 대응되는 디스크에 광이 집속되도록 하기 위해 상기 제1광원(10)과 제1디스크(23) 사이의 광경로상에 상기 제1광원(10)으로부터 조사된 광을 편광 상태에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프피터(15)와 편광 상태를 변환시켜주는 1/4파장판(17)이 구비된다. 또한, 상기 제2광원(20)과 제2디스크(25) 사이의 광경로상에 상기 제2광원(20)으로부터 조사된 광을 반사 또는 투과시켜 광의 경로를 변환시키는 광경로변환기로서 큐빅형 빔스프리터(16)가 상기 1/4파장판(17)과 편광빔스프터(15) 사이의 광경로상에 배치된다. 상기 큐빅형 빔스프리터(16)는 상디 제2디스크(20) 예를 들어, CD 계열의 디스크에 적합하게 제작된 것이다. 한편, 상기 1/4파장판(17)은 큐빅형 빔스프리터(16)의 출사면쪽에 부착되어 구비될 수 있다.
상기 제1광원(10)과 제2광원(20)에서 출사되어 상기 편광빔스프리터(15), 큐빅형 빔스프리터(16) 및 1/4파장판(17)을 경유한 광을 평행광으로 만들어주기 위한 콜리메이팅렌즈(19)와, 각각에 대응되는 제1 및 제2 디스크(23)(25)에 집속시키기 위한 대물렌즈(21)가 구비된다.
또한, 상기와 같은 경로를 따라 진행되어 제1 또는 제2 디스크(23)(25)에서 반사된 광을 수광하여 포커스 서보 및 트래킹 서보 구현을 하기 위한 광검출기(30)가 마련된다.
한편, 상기 제1광원(10)과 편광빔스프리터(15) 사이에는 제1광원(10)으로부터의 광을 회절시켜 3빔으로 분광시키는 제1그레이팅(13)이 더 구비된다. 상기 제1그레이팅(13)은 3빔법에 의한 트래킹 에러 검출을 하기 위한 것이다. 또한, 상기 제2광원(20)과 상기 큐빅형 빔스프리터(16) 사이에도 상기 제2광원(20)으로부터의 광을 회절시켜 3빔으로 분광시키기 위한 제2그레이팅(26)이 더 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제1광원(10)과 상기 제1그레이팅(13)은 각각 별도로 구성되고, 상기 제2광원(20)과 상기 제2그레이팅(26)은 일모듈로 구성된다. 하지만, 상기 제1광원(10)과 제1그레이팅(13)을 일모듈로 구성할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 편광빔스프리터(15)와 광검출기(30) 사이의 광경로상에는 입사광에 비점수차를 유발하는 비점수차렌즈 또는 오목렌즈(28)가 더 구비될 수 있다. 상기 비점수차렌즈(28)에 의해 발생된 비점수차를 이용하여 비점수차법에 의한 포커싱 에러 검출을 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 그레이팅(13)(26)에 의해 0차빔, +1차빔, -1차빔의 삼빔으로 분광되고, 상기 제1 또는 제2 디스크(23)(25)에서 반사된 광을 상기 광검출기(30)에서 수광하여 트래킹 에러 검출을 한다. 상기 광검출기(30)는 예를 들어, 8분할 또는 12분할 광검출기일 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 두께가 서로 다른 제1 및 제2 디스크(23)(25)를 하나의 광픽업에서 호환적으로 기록/재생할 수 있는 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.
상기 제1광원(10)에서 조사된 제1광(Ⅰ)은 상기 제1그레이팅(13)을 경유하여 3빔으로 분광되고, 상기 편광빔스리터(15)에 의해 반사된다. 예를 들어, 상기 편광빔스프리터(15)가 S편광의 광은 반사시키고, P편광의 광은 투과시키는 작용을 할 수 있고, 그 반대로 P편광의 광은 투과시키고, S편광의 광은 반사시키는 작용을 할 수 있다. 상기 제1광(Ⅰ)의 편광상태에 적합하게 설계된 편광빔스프리터(15)에 의해 대부분의 광이 반사되어 제1광(Ⅰ)에 대응되는 제1디스크(23)로 향한다. 그런데, 상기 제1디스크(23)에 도달하기 전에 상기 1/4파장판(17)을 경유하면서 광의 편광상태가 바뀐다. 예를 들어, 상기 제1광(Ⅰ)이 S편광의 광이면 상기 1/4파장판(17)에 의해 원편광의 광으로 변환되어 상기 제1디스크(23)로 향한다.
이어서, 상기 디스크(23)에서 반사된 광이 상기 1/4파장판(17)을 통과하면 P편광으로 바뀐다. 따라서, 처음에 S편광의 광이 상기 편광빔스프리터(15)에 의해 95% 이상 반사되고, 상기 디스크(23)에서 반사되어 돌아오는 P편광의 광은 상기 편광빔스프리터(15)에 의해 95% 이상 투과되어 상기 광검출기(30)로 향한다. 이와 반대로, 상기 제1광원(10)에서 P편광의 광이 조사되는 경우에도 동일한 방법으로 적용될 수 있다. 이와 같이 편광빔스프리터(15)와 1/4파장판(17)을 채용함으로써 제1광원(10)에서 조사되는 대부분의 광을 유효광으로 사용할 수 있어 광효율이 증대된다.
뿐만 아니라, 상기 제1광원(10)에서 조사되는 광은 P편광이든 S편광이든 상관없이 상기 1/4파장판(17)에 의해 원편광의 상태로 상기 디스크(23)에 입사된다. 원편광의 광은 선편광 상태의 광보다 복굴절에 대한 대응력이 크기 때문에 상기 1/4파장판(17)은 복굴절이 큰 디스크에 대한 대응력을 증진시키는 데에도 일조한다.
한편, 상기 1/4파장판(17)을 경유한 광은 상기 콜리메이팅렌즈(19)에 의해 평행광으로 되고, 상기 대물렌즈(21)에 의해 제1디스크(23)에 집속된다.
다음, 상기 제2광원(20)에서 조사된 제2광(Ⅱ)은 상기 큐빅형 빔스프리터(16)에 의해 일부분의 광은 반사되고, 나머지 광은 투광된다. 상기 큐빅형 빔스프리터(16)에 의해 반사된 광은 상기 1/4파장판(17)에 의해 편광상태가 바뀌어 제2디스크(25)로 향한다. 여기서, 상기 제2광(Ⅱ)이 S편광이든 P편광이든 상기 제2디스크(25)에 집속될 때에는 원편광 상태로 된다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 복굴절 디스크에 대한 대응력을 높이는 요인이 된다.
상기 제1 및 제2 디스크(23)(25)에서 반사되어 오는 광은 동일 경로를 거쳐 상기 광검출기(30)에 수광된다. 그런데, 상기 콜리메이팅렌즈(19)와 1/4파장판(17) 사이에 반사미러(18)를 마련하여 광경로를 90도 직각으로 변환시킴으로써 전체 광픽업 장치의 두께를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업 장치를 나타낸 것으로, 광픽업 장치가 서로 다른 파장의 광을 조사하는 제1광원(10)과 제2광원(31)을 구비하고, 상기 제1광원(10)으로부터 조사된 광의 경로를 변환시키는 편광빔스프리터(15) 및 제2광원(31)으로부터 조사된 광의 경로를 변환시키는 플레이트형 빔스프리터(35)를 채용한 것을 특징으로 한다.
상기 편광빔스프리터(15)는 제1광원(10)으로부터의 제1광(Ⅰ)의 편광상태에 따라 입사광을 투과 또는 반사시킴으로써 광경로를 변환시킨다. 이때, 제1광원(10)에서 출사된 대부분의 광을 제1광원(10)에 대응되는 제1디스크(23)로 향하도록 반사시킨다. 여기서, 도 3에서와 동일한 참조번호는 동일한 기능과 동일한 작용을 하는 구성요소를 나타내는 것으로 그 자세한 설명은 생략한다. 제2실시예에서도 상기 편광빔스프리터(15)를 사용함으로써 광효율을 증대시킬 수 있다.
한편, 상기 플레이트형 빔스프리터(35)는 제1광원(10)으로부터 조사된 제1광(Ⅰ)에 포함된 비점수차와 반대되는 비점수차를 발생시키도록 광축에 대해 소정각도로 기울어지게 배치된다. 이 플레이트형 빔스프리터(35)는 광축에 대해 기울어지게 배치되므로 투과하는 광에 비점수차를 발생시킨다. 상기 플레이트형 빔스프리터(35)의 두께와 굴절률이 결정되어 있을 때, 상기 플레이트형 빔스프리터(35)의 기울어진 각도를 조절하여 비점수차를 조절할 수 있다. 이와 같이 하여 상기 제1광원(10)의 구조에 기인한 비점수차에 반대되는 비점수차를 발생시킴으로써 비점수차를제거한다. 상기 플레이트형 빔스프리터(35)에 의해 비점수차를 보정함으로써 제1광디스크(23) 예를 들어, DVD 계열의 광디스크 재생시 종래에 비해 지터 특성이 양호한 재생 신호를 얻을 수 있다.
상기 플레이트형 빔스프리터(35)와 디스크(23)(25) 사이의 광경로상에 광의 편광상태를 변환시키는 1/4파장판(36)이 배치되고, 입사광을 평행광으로 만들어 주는 콜리메이팅렌즈(19)와 제1광(Ⅰ)과 제2광(Ⅱ)을 각각에 대응되는 제1 및 제2 디스크(23)(25)에 집속시키기 위한 대물렌즈(21)가 구비된다. 제2실시예에서는 상기 1/4파장판(36)이 상기 플레이트형 빔스프리터(35)와 독립적으로 형성되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 1/4 파장판(36)에 의해 상기 제1광(Ⅰ)과 제2광(Ⅱ)의 편광상태가 원편광상태로 바뀌어 제1 및 제2 디스크(23)(25)에 입사된다. 따라서, 복굴절이 큰 디스크에 대한 대응력이 큰 이점이 있다.
다음, 상기 제1 및 제2 디스크(23)(25)에서 반사된 제1광(Ⅰ) 및 제2광(Ⅱ)은 다시 대물렌즈(21), 콜리메이팅렌즈(19), 1/4 파장판(36), 플레이트형 빔스프리터(35) 및 편광빔스프리터(15)를 경유하여 광검출기(30)에 수광된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 디스크(23)(25)에서 반사된 광이 상기 플레이트형 빔스프리터(35)를 통과하면서 비점수차가 발생되어 상기 광검출기(30)에 수광된다. 이는 앞서 언급한 바와 같이 플레이트형 빔스프리터(35)가 투과하는 광에 대해 비점수차를 발생시키기 때문이다. 이와 같이 비점수차가 발생된 상태로 광검출기(20)에 수광됨에 따라 비점수차법에 의한 포커스 에러 검출을 하기 위해 비점수차를 유발하는 별도의 광학소자를 구비할 필요가 없다.
한편, 상기 편광빔스프리터(15)와 광검출기(30) 사이에는 비점수차렌즈 또는 오목렌즈(28')가 더 구비될 수 있는데 여기서는 상기 편광빔스프리터(15)와 플레이트형 빔스프리터(35)에 의해 비점수차가 발생되므로 광스폿의 크기를 확대하는 오목렌즈를 구비하는 것이 바람직하다. 이 오목렌즈(28')는 상기 콜리메이팅렌즈(19)와 결합하여 광검출기(30)에 수광되는 광스폿의 크기를 조절하는데 사용될 수 있으며, 아울러 상기 플레이트형 빔스프리터(35)에 의해 발생되는 코마수차를 제거하기 위해 플레이트형 빔스프리터와 반대 방향으로 기울어지게 설치된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 특히, DVD 계열의 제1디스크(23)에 대해 광효율을 높이기 위해 편광빔스프리터(15)와 1/4파장판을 구비하는 것을 특징으로 한다. 상기 편광빔스프리터(15)에 의해 제1광원(10)으로부터 조사된 제1광(Ⅰ)의 대부분의 광을 유효광으로 사용함으로써 비록 제1 디스크(23)로부터의 반사율이 낮다 하더라도 기록/재생에 필요한 광량은 충분히 확보될 수 있다. 따라서, 일반적으로 DVD 계열의 디스크용으로 채용되는 제1광원(10)으로서 다소 광세기가 낮은 다중모드의 레이저 다이오드를 사용한다 하더라도 디스크에 데이터를 기록/재생하는데는 장애가 없다. 즉, 현기술 수준에서의 DVD용 다중모드 레이저 다이오드를 광원으로 사용하여도 기록용 디스크에 그대로 적용될 수 있다.
또한, 제2광원으로부터 조사된 제2광의 경로를 변환시키는 수단으로서 플레이트형 빔스프리터를 채용하여 제1광원에서 발생되는 비점수차를 소거할 수 있다. 이와 같이 하여 제1광원에 대응되는 제1디스크에서 반사되어 나오는 광의 지터 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 예에서는 제1디스크를 예를 들어 DVD 계열의 디스크로 설명하였지만 지터특성의 향상이 특히 요구되는 디스크가 예를 들어 CD 계열의 디스크라면 제1광원과 제2광원의 위치를 바꾸어 배치할 수 도 있다.
상기 구성에 의해 광검출기(30)에 수광된 광신호를 이용하여 포커싱 서보 및 트래킹 서보를 구현한다. 상기 광검출기(30)는 상기 제1광(Ⅰ)과 제2광(Ⅱ)에 대해 공동으로 사용된다. 일예로, 광검출기(30)는 도 5a에 도시된 바와 같이 4분할 구조의 메인 광검출기(30a)와, 그 양쪽에 각각 배치된 2분할 구조의 서브 광검출기(30b)(30c)를 포함하는 8분할 구조일 수 있다. 상기 광검출기(30)에 수광된 신호를 이용하여 3빔법에 의한 트랙킹 에러 검출신호(TES)와 비점수차법에 의한 포커싱 에러 검출신호(FES)는 다음과 같이 구해진다.
여기서, G는 서브 광검출기(30b)(30c)로부터의 광량이 메인 광검출기(30a)로부터의 광량에 비해 너무 작기 때문에 최적의 트래킹 에러신호가 검출되도록 서브 광검출기(30b)(30c)의 검출신호에 가해지는 게인이다.
다음, 광검출기(30')의 다른 예로서 도 5b에 도시된 바와 같이 4분할 구조의 메인 광검출기(30'a)와, 그 양측에 각각 구비된 4분할 구조의 서브 광검출기(30'b)(30'c)를 포함하는 12분할 구조로 구성하는 것이 가능하다. 이 광검출기(30')를 이용하여, 차동 푸쉬풀법에 의해 트랙킹 에러 검출신호를, 차동 비점수차법에 의해 포커싱 에러 검출신호를 다음과 같이 얻을 수 있다.
여기서, 예를 들어 상기 광검출기(30')가 DVD-RAM 디스크에 적용될 때 디스크에는 그루브와 랜드부에 피트들이 형성되어 있어서 포커싱을 할 경우 피트로부터 발생하는 노이즈가 메인 광검출기(30'a)에 수광되는 메인빔뿐만 아니라 서브 광검출기(30'b)(30'c)에 수광되는 사이드빔에서도 발생한다. 따라서, 포커싱을 할 때에는 피트의 영향이 없는 것이 좋다. 그런데, 메인빔과 사이드빔에서 180도의 위상차가 형성되므로 이때 메인빔과 사이드빔을 더해주면 피트의 영향을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 FES를 구할 때 메인빔과 사이드빔을 더해주는 것이다.
이상과 같은 광검출기(30)(30')를 이용하여 상기 제1 및 제2디스크(23)(25)에서 반사된 광을 분석함으로써 포커싱 서보와 트랙킹 서보를 구현하여 디스크에 데이터를 기록하거나 재생하게 된다.
본 발명에 따른 광픽업 장치는 두께가 서로 다른 디스크를 호환적으로 채용하여 기록/재생할 수 있는 것으로, 편광빔스프리터와 1/4파장판을 구비하여 광원의 광효율을 최대화한 것이다. 기록 가능한 디스크의 경우 디스크의 재질상 재생 전용의 디스크에 비해 반사율이 낮으므로 광원의 파워를 높여야 하지만, 상기와 같이광효율을 증가시킴으로써 특별히 광원의 파워를 높일 필요가 없게 된다. 따라서, 광파워가 다소 낮은 다중모드의 레이저를 기록 가능한 디스크의 광원으로 사용할 수 있다. 더욱이, DVD-RAM, DVD+RW, DVD-R 등과 같은 DVD 계열의 어떠한 기록 가능한 디스크에도 본 발명의 광픽업 장치가 적용될 수 있다.
또한, 1/4파장판에 의해 디스크에 원편광의 광이 집속되도록 함으로써 복굴절이 큰 디스크에 대한 대응력을 향상시킨다.

Claims (8)

  1. 서로 다른 두께를 갖는 제1 및 제2 디스크에 각각 대응되는 서로 다른 파장의 광을 조사하는 제1 및 제2 광원;
    상기 제1 광원으로부터 조사된 광을 편광상태에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터;
    상기 편광빔스프리터를 경유한 광을 투과시키고, 상기 제2광원으로부터 조사된 광의 경로를 변환시키는 광경로변환기;
    상기 편광빔스프리터 및 광경로변환기를 통과한 광의 편광상태를 변환하는 1/4파장판;
    상기 1/4파장판과 상기 제1 및 제2 디스크 사이의 광경로상에 배치되어 상기 제1 및 제2 광원으로부터 조사된 광을 상기 제1 및 제2 디스크에 집속시키기 위한 대물렌즈;
    상기 제1 및 제2 디스크에서 반사된 광을 검출하는 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광경로변환기는 큐빅형 빔스프리터인 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 1/4파장판이 큐빅형 빔스프리터의 일면에 부착되어 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광경로변환기는 플레이트형 빔스프리터이고, 상기 제1광원에 의한 비점수차를 소거하도록 광축에 대해 소정각도로 기울어지게 배치된 것을 특징으로 하는
    광픽업 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 편광빔스프리터와 제1 및 제2 디스크 사이의 광경로상에 입사광을 평행광으로 만들어주는 콜리메이팅렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1광원과 편광빔스프리터 사이의 광경로 및 상기 제2광원과 광경로변환기 사이의 광경로 중 적어도 어느 하나에 그레이팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광검출기는 4분할 구조의 메인 광검출기와, 그 양측에 각각 2분할 구조의 서브 광검출기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광검출기는 4분할 구조의 메인 광검출기와, 그 양측에 각각 4분할 구조의 서브 광검출기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
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