KR20050006887A - 포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기 - Google Patents

포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기 Download PDF

Info

Publication number
KR20050006887A
KR20050006887A KR1020030046866A KR20030046866A KR20050006887A KR 20050006887 A KR20050006887 A KR 20050006887A KR 1020030046866 A KR1020030046866 A KR 1020030046866A KR 20030046866 A KR20030046866 A KR 20030046866A KR 20050006887 A KR20050006887 A KR 20050006887A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
photodetector
optical
recording
recording medium
Prior art date
Application number
KR1020030046866A
Other languages
English (en)
Inventor
김태경
안영만
정종삼
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030046866A priority Critical patent/KR20050006887A/ko
Priority to JP2004203902A priority patent/JP4163154B2/ja
Priority to US10/887,232 priority patent/US20050036432A1/en
Priority to TW093120614A priority patent/TWI282980B/zh
Priority to EP04254158A priority patent/EP1496505A3/en
Priority to CNB200410062468XA priority patent/CN100440338C/zh
Publication of KR20050006887A publication Critical patent/KR20050006887A/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
    • G11B7/08—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
    • 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
    • G11B7/13—Optical detectors therefor
    • G11B7/133—Shape of individual detector elements
    • 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

Landscapes

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

Abstract

구면수차 보정을 위한 보정소자에서 발생시킨 위상차에 의해 광검출기에 수광되는 광에 수차가 잔존하는 경우에도, 상기 광검출기에서 검출되는 신호에, 잔존 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 미치는 영향을 줄일 수 있어, 포커스 옵셋을 저감시킬 수 있는 광픽업이 개시되어 있다.

Description

포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기{Optical pickup capable of reducing focus offset and optical recording and/or reproducing apparatus employing it}
본 발명은 광 기록 및/또는 재생기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 기록매체 기록 및/또는 재생시 포커스 오프셋 발생을 저감할 수 잇도록 된 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기에 관한 것이다.
레이저광을 대물렌즈에 의해 집속한 집광스폿을 이용하여 광정보저장매체인 광디스크에 임의의 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 광 기록 및/또는 재생기기에서, 기록 용량은 집광되는 스폿의 크기에 의해 정해진다. 집광스폿의 크기(S)는 사용하는 레이저광 파장(λ)와 대물렌즈의 개구수(NA: Numerical Aperture)에 의해 수학식 1과 같이 결정된다.
따라서, 광디스크의 고밀도화를 위해 광디스크에 맺히는 광스폿의 크기를 줄이기 위해서는, 청색레이저와 같은 단파장 광원과 개구수 0.6 이상의 대물렌즈 채용이 필수적이다.
780nm 파장의 광과 개구수 0.45 또는 0.5인 대물렌즈를 이용하여 정보의 기록 및/또는 재생이 이루어지도록 된 CD가 나온 이래로, 기록 밀도를 높여 정보 저장 용량을 늘리기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 그 결과물이 650 nm 파장의 광과 개구수 0.6 또는 0.65인 대물렌즈를 이용하여 정보의 기록 및/또는 재생이 이루어지도록 된 DVD이다.
현재는 청자색 파장 예컨대, 405nm 파장의 광을 이용하여 20GB 이상의 기록용량을 가질 수 있도록 된 고밀도 광디스크에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다.
고밀도 광디스크는 현재 규격화가 활발히 진행되고 있고 일부 규격은 거의 완료 단계에 있으며, 청자색 파장 예컨대, 405nm 파장의 광을 이용한다. 이때, 고밀도 광디스크를 위한 대물렌즈의 개구수는 후술하는 바와 같이 0.65 또는 0.85이다.
CD는 두께가 1.2mm인데, DVD의 경우에 두께를 0.6mm로 줄인 이유는 개구수가 CD의 경우 0.45에서 DVD의 경우 0.6 정도로 높아졌기 때문에, 광디스크의 틸트에 의한 공차를 확보하기 위해서이다.
광디스크의 경사에 의해 발생하는 코마수차 W31은, 광디스크의 경사각을 θ, 광디스크의 굴절율을 n, 광디스크의 두께를 d, 대물렌즈의 개구수를 NA라 할 때,예를 들어, 수학식 2와 같은 관계식으로 나타내질 수 있다.
여기서, 광디스크의 굴절율 및 두께는 각각 광디스크의 기록 및/또는 재생을 위한 광이 입사되는 광입사면으로부터 기록층에 이르는 광학 매질 즉, 보호층 또는 기판의 굴절율 및 두께를 말한다.
수학식 2를 고려할 때, 광디스크의 틸트에 의한 공차를 확보하기 위해서는, 고밀도화를 위해 대물렌즈의 개구수를 높일 경우에는 광디스크의 두께를 줄일 필요가 있다.
고밀도화에 따른 광디스크 경사에 의한 공차를 확보하기 위해서는 d를 줄이는 경향이 있다. CD의 경우 1.2mm에서 DVD의 경우 0.6mm로 줄였다.
또한, DVD보다 고용량을 가지는 고밀도 광디스크의 경우, 그 고밀도 광디스크를 위한 대물렌즈의 개구수를 예컨대, 0.85로 높인다면, 그 고밀도 광디스크의 두께는 대략 0.1mm 정도로 줄여야 한다. 이와 같이, 대물렌즈의 개구수를 높이고 그 광디스크의 두께를 얇게 한 것이 Blu-ray Disc(이하, BD)이다. BD 규격에서 광원의 파장은 405nm이고, 대물렌즈의 개구수는 0.85이며, 그 광디스크의 두께는 대략 0.1mm이다.
고밀도 광디스크는 그 저장용량을 보다 증대하기 위해, DVD의 경우와 마찬가지로 복수의 기록층 구조로 형성할 필요가 있다.
편면에 2층 또는 그 이상의 기록층을 가지는 복수 기록층 광디스크는 단일 기록층을 가지는 경우에 비해 그 기록용량을 크게 늘릴 수 있다.
여기서, 광디스크는 한 편면에 대해 기록층의 개수가 몇 개냐에 따라, 단일 기록층을 가지는 단일층 광디스크(single layer optical disc)와, 복수 기록층을 가지는 복수층 광디스크(multi-layer optical disc)로 분류할 수 있다. 또한, 광디스크는 기록층이 한 편면에만 있는 한면 구조와, 기록층이 양 편면에 각각 형성되어 있는 양면 구조로 분류할 수 있다.
한 편면에 대해 2개의 기록층을 가지는 광디스크를 이층 광디스크(dual layer optical disc)라 한다. 이 이층 광디스크에는 다시 한면 구조의 이층 광디스크와 양면 구조의 이층 광디스크가 있다.
상기와 같이 편면에 복수 기록층을 가지는 구조로 광디스크를 형성하면, 기록용량을 크게 늘릴 수 있다. 하지만, 기록층 사이의 간격 차이에 기인한 구면수차 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 2층 고밀도 광디스크를 광픽업으로 기록 및/또는 재생하고자 할 경우에는, 대물렌즈는 두 기록층 중 어느 한 기록층에 대해 최적화되거나, 두 기록층 사이의 중간 정도에 최적화된다.
따라서, 대물렌즈가 두 기록층 중 어느 한 기록층에 대해 최적화된 경우에는 다른 기록층을 기록 및/또는 재생시에 구면수차가 발생하게 되며, 대물렌즈가 두 기록층 사이의 중간 정도에 최적화된 경우에는 두 기록층 모두의 기록 및/또는 재생시에 구면수차가 발생하게 된다.
한편, Optical Data Storage Topical Meeting 2001, 103 ∼105쪽(Santa Fe, New Mexico April 2001, 명칭 "A New Liquid Crystal Panel for Spherical Aberration Compensation")에는 0.1mm의 보호층 두께를 가지는 디스크 및 0.85의 고 개구수를 가지는 대물렌즈를 적용하는 고밀도 광디스크 시스템에서, 보호층 두께가 기준치에서 벗어난 경우에 발생하는 구면 수차를 보정하기 위한 액정 패널이 제안되었다.
상기 문헌에서 액정 패널은 광원에서 출사되고 편광빔스프리터를 경유하여 입사되는 일 선편광 예컨대, P 편광의 광에 대해서는 기록층을 기록 및/또는 재생할 때 발생하는 구면수차를 보정하도록 동작된다. 이러한 구면수차의 보정은 기록층을 기록 및/또는 재생할 때 발생하는 구면수차와 반대되는 방향으로 위상차를 발생시킴에 의해 행해진다.
따라서, 이러한 액정 패널을 사용하면, 편면에 복수 기록층을 가지는 구조의 광디스크 기록 및/또는 재생시, 기록층 사이의 간격 차이에 기인한 구면수차 문제가 해결될 수 있을 것이다.
그런데, 광픽업에 구면수차 보정을 위해 액정 패널을 사용하는 경우에는, 편광빔스프리터, 액정 패널, 1/4 파장판 순서로 배치되므로, 광디스크에서 반사되고 1/4 파장판을 투과한 광은, S 편광으로 되어 액정 패널을 그대로 투과하게 된다.
따라서, 광디스크에서 반사되어 액정 패널로 재 입사되는 광에 포함되어 있는 원래의 구면수차 보정을 위해 발생시킨 위상차는 액정 패널에 의해 보정되지 못하게 된다. 따라서, 정보 재생신호 및/또는 오차신호 검출을 위해 광검출기에 수광되는 광에는 구면수차 보정을 위해 발생시킨 위상차에 기인한 수차 즉, 구면수차가 잔존하게 된다.
이러한, 잔존하는 구면수차에 기인하여, 포커스 옵셋(Focus offset)이 크게 발생되어, 복수층 광디스크에서의 층 점프(layer jump)시 재생 및/또는 기록 특성이 나빠지며, 서보 조정을 위한 마진이 줄어들게 되는 문제점이 있다. 또한, DVD-RAM과 같은 랜드/그루브 구조의 광디스크의 경우에는 포커스 크로스 토크(Focus Cross-talk)가 크게 발생하여, 통상적으로 포커스 에러신호 검출에 사용하는 비점수차법을 사용하기 어려운 문제가 생긴다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 구면수차 보정을 위한 보정소자에서 발생시킨 위상차에 의해 수광부에 수광되는 광에 수차가 잔존하는 경우에도, 포커스 옵셋을 저감시킬 수 있도록 된 개선된 구조의 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면,
도 2는 액정소자를 이용한 구면수차 보정 원리를 설명하기 위한 도면,
도 3은 단층의 기록층(SL:single layer)을 가지는 광디스크 기록/재생시, 4분할 광검출기에 수광되는 광량 분포를 보인 도면,
도 4는 도 3의 광량 분포를 나타낼 때의 포커스 에러신호의 S-curve를 보인 그래프,
도 5는 포커스 옵셋을 설명하기 위한 도면,
도 6은 2층 광디스크의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 7a는 2층 광디스크의 L0층 재생시의 광의 집속을 보인 도면,
도 7b는 도 7a의 L0층 재생시 L1층으로부터 광검출기로 돌아오는 광을 보인 도면,
도 8은 L0층 기록/재생시 광검출기에 수광되는 광량 중 L1층에 의한 광량을 L0층으로부터 광량으로 정규화하여 나타낸 그래프,
도 9a는 두께가 90μm인 L1 기록층 기록/재생시, 4분할 광검출기에서의 광량 분포를 보인 도면,
도 9b는 두께가 115μm인 L0 기록층 기록/재생시, 4분할 광검출기에서의 광량 분포를 보인 도면,
도 10a는 L1 층 재생시 포커스 에러신호의 S-curve를 나타낸 그래프,
도 10b는 L0층 재생시 포커스 에러신호의 S-curve를 나타낸 그래프,
도 11은 도 1의 본 발명에 따른 광픽업에 적용될 수 있는 광검출기의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면,
도 12a 내지 도 12c는 각각 단층(SL) 광디스크, 2층(DL) 광디스크의 L1층, 2층 광디스크의 L0층 재생시, 도 11의 광검출기에 수광되는 광량 분포를 개략적으로 보인 도면,
도 13a 내지 도 13c는 각각 도 12a 내지 도 12c의 광량 분포를 나타내는 조건하에서, 단층(SL) 광디스크, 2층(DL) 광디스크의 L1층, 2층 광디스크의 L0층 재생시, 포커스 에러신호의 S-curve를 나타낸 그래프,
도 14는 본 발명에 따른 광픽업에 적용 가능한 광검출기 구조의 다른 실시예를 보인 도면,
도 15는, 광검출기의 수광면에 차폐부재(광 분포 변형부재)가 형성된 일 실시예를 보인 도면,
도 16a는 L1층 기록/재생시, 도 15의 광검출기에 수광되는 광량 분포를 보인 도면,
도 16b는 L0층 기록/재생시 도 15의 광검출기에 수광되는 광량 분포를 보인 도면,
도 17은 광검출기의 수광면에 차폐부재(광 분포 변형부재)가 형성된 다른 실시예를 보인 도면,
도 18은 광검출기의 수광면에 차폐부재가 형성된 또 다른 실시예를 보인 도면,
도 19는 대물렌즈의 렌즈면에 형성된 차폐부재(광 분포 변형부재)의 일 실시예를 보인 도면,
도 20a는 도 19의 차폐부재를 적용할 때, L1층 기록/재생시 광검출기에 수광되는 광량 분포를 개략적으로 보인 도면,
도 20b는 도 19의 차폐부재를 적용할 때, L0층 기록/재생시 광검출기에 수광되는 광량 분포를 개략적으로 보인 도면,
도 21은 대물렌즈의 렌즈면에 형성된 차폐부재(광 분포 변형부재)의 다른 실시예를 보인 도면,
도 22는 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 1로 정규화하고, 차폐영역 또는 갭의 폭을 0.1(즉, 광스폿의 반경이 50μm라면, 0.5μm)로 했을 때, 차폐하는 반경 위치에 따른 포커스 옵셋을 보인 그래프,
도 23은 본 발명에 따른 광픽업을 채용한 광 기록 및/또는 재생기기의 구성을 개략적으로 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1...광디스크 1'...2층 광디스크
10...광원 14...편광빔스프리터
19...1/4 파장판 20...액정소자
30...대물렌즈 40,140,240...광검출기
250,250'...차폐영역 350,350'...홀로그램 패턴 영역
g1,g2,g...갭
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 보정소자에서 발생시킨 위상차에 기인하여 광검출기쪽으로 진행하는 광에 수차가 잔존하는 광픽업에 있어서, 상기 광검출기에서 검출되는 신호에, 잔존 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 미치는 영향을 줄여, 포커스 오프셋을 저감할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업은, 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와; 상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자;를 구비하며, 상기 광검출기는, 복수의 수광영역을 구비하며, 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인한 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 상기 수광영역 사이의 갭으로 입사되도록 형성 및/또는 배치되어, 상기 적어도 일부 영역의 광이 상기 광검출기에서 검출되지 않도록 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광검출기는 그 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위 내에 수광영역 사이의 갭이 위치되도록 형성 및/또는 배치된 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업은, 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와; 상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자와; 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인하여 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 의 광이 상기 광검출기의 검출신호에 미치는 영향을 줄여주는 광학부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광학부재는, 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막는 차폐부재;를 포함할 수 있다.
상기 차폐부재는, 대물렌즈의 렌즈면, 상기 광검출기의 수광면 및 상기 대물렌즈와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 마련되는 것이 바람직하다.
상기 차폐부재는 광 검출을 막는 광 차폐영역이 소정 폭을 가지는 환형을 이루도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 차폐부재는, 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광 검출을 막도록 된 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역을 구비할 수도 있다.
또한, 상기 차폐부재는 상기 광검출기의 수광면에 형성된 소정 폭을 가지는 환형의 갭일 수도 있다.
상기 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 차폐부재는 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위 내의 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막도록 마련된 것이 바람직하다.
한편, 상기 광학부재는, 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 분포를 균일화되는 방향으로 변형시켜 상기 광검출기에 입사되도록 하는 광 분포 변형 부재;를 포함할 수도 있다.
상기 광 분포 변형 부재는, 광분포를 변형시키는 소정 폭을 가지는 환형의 홀로그램 패턴영역 또는 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광분포를 변형시키도록 된 적어도 하나의 국부적인 홀로그램 패턴영역을 구비하며, 광분포를 균일화되는 방향으로 변형시키도록 된 것이 바람직하다.
상기 광 분포 변형 부재는, 대물렌즈의 렌즈면, 상기 광검출기의 수광면 및 상기 대물렌즈와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 마련될 수 있다.
상기 광 분포 변형 부재는, 상기 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위내의 적어도 일부 영역의 광에 대한 광분포를 균일화되는 방향으로 변형시키도록 된 것이 바람직하다.
상기 광학부재는, 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기로 진행하는 광에 대해서만 작용하도록 편광특성을 가지거나, 입사광의 편광에 관계없이 작용하도록 비편광특성을 가지도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 광원쪽에서 입사되는 광은 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하며, 상기 기록매체에서 반사된 광은 상기 광검출기쪽으로 향하도록 하기 위한 편광 의존성 광로변환기와; 상기 광로변환기와 대물렌즈 사이에 배치되어 입사광의 편광을 바꾸어주는 1/4 파장판;을 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 보정소자는, 상기 광로변환기와 1/4 파장판 사이에 배치되며, 입사광의 편광 및 전원의 구동에 따라 선택적으로 위상차를 발생시키도록 된 액정소자를 구비할 수 있다.
상기 보정소자는 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 기록매체에 대해, 광입사면으로부터 기록 및/또는 재생 대상 기록층까지의 두께가 상기 대물렌즈의 설계치로부터 벗어난 기록층의 기록 및/또는 재생시, 두께 차이에 따른구면수차 보정 기능을 하도록 작동되는 것이 바람직하다.
상기 복수층 기록매체는, 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 구조의 BD이고, 상기 광원은 BD 규격을 만족하는 파장의 광을 출사하고, 상기 대물렌즈는 BD 규격을 만족하는 개구수를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치된 광픽업을 이용하여, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하며, 상기 광픽업이 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 보정소자에서 발생시킨 위상차에 기인하여 광검출기쪽으로 진행하는 광에 수차가 잔존하는 광학적 구성을 가지는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서, 상기 광픽업은, 상기 광검출기에서 검출되는 신호에, 잔존 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 미치는 영향을 줄여, 포커스 오프셋을 저감할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치된 광픽업을 이용하여, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서, 상기 광픽업은, 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와; 상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자;를 구비하며, 상기 광검출기는, 복수의 수광영역을 구비하며, 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인한 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 상기 수광영역 사이의 갭으로 입사되도록 형성 및/또는 배치되어, 상기 적어도 일부 영역의 광이 상기 광검출기에서 검출되지 않도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기록매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치된 광픽업을 이용하여, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서, 상기 광픽업은, 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와; 상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자와; 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인하여 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 의 광이 상기 광검출기의 검출신호에 미치는 영향을 줄여주는 광학부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 광픽업의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 광픽업은, 기록매체 즉 광디스크에 조사되는 광에 대해서는 광디스크의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하고, 광디스크에서 반사되어 광검출기쪽으로 진행하는 광에는 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인하여수차가 잔존하는 광학적 구성을 가진다.
이하의 상세한 설명 및 청구범위에서, 광디스크의 두께(기록매체의 두께)는, 광디스크의 기록 및/또는 재생광이 입사되는 표면 즉, 광입사면으로부터 대상 기록층까지의 두께를 말하며, 광디스크의 두께 차이(기록매체의 두께 차이)는 대물렌즈 설계치와의 차이를 말한다.
편면에 2층의 기록층을 가지는 2층 광디스크의 경우, 대물렌즈는 두 기록층 사이의 중간 정도에 최적화되거나, 두 기록층 중 어느 하나의 기록층에 최적화된다. 따라서, 대물렌즈의 설계치를 벗어난 두께의 기록층을 기록 및/또는 재생할 때에는 그 두께 차이에 따른 구면수차를 보정해주어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성의 일 실시예를 개략적으로 보여준다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 광픽업은, 광원(10)과, 광원(10)에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체 즉, 광디스크(1)에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈(30)와, 광디스크(1)의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자 예컨대, 액정소자(20)와, 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기(40)와, 상기 광검출기(40)에서 신호 검출시 광검출기(40)쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역의 광에 의한 영향을 줄일 수 있도록 하는 광학적인 수단을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은, 기록 광학계에서의 고효율 요구를 만족할수 있도록, 입사광의 진행 경로를 편광에 따라 변환하기 위한 편광 의존성 광로변환기 예컨대, 편광 빔스프리터(14)와, 상기 광로변환기와 대물렌즈(30) 사이에 배치되어 입사광의 편광을 변화시키는 1/4 파장판(19)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
도 1에서 참조번호 12는 3빔법이나 차동 푸시풀법 등에 의해 트랙킹 에러신호를 검출하도록 광원(10)에서 출사되는 광을 분기하는 그레이팅, 참조번호 16은 광원(10)에서 발산광 형태로 출사된 광을 평행광으로 바꾸어 대물렌즈(30)로 입사되도록 하는 콜리메이팅렌즈, 참조번호 15는 비점수차법에 의해 포커스 에러신호를 검출할 수 있도록 비점수차를 발생시키는 비점수차렌즈이다. 또한, 참조번호 18은 광의 진행 경로를 꺽어주기 위한 반사 미러이다.
상기 광원(10)은 소정 파장영역의 광 예컨대, AOD 및 BD 규격을 만족하는 청색 파장영역의 광 즉, 405nm 파장의 광을 출사하는 것이 바람직하다.
상기 대물렌즈(30)는, 예컨대, BD 규격을 만족하는 고개구수 즉, 대략 0.85의 개구수를 갖도록 된 것이 바람직하다.
상기와 같이, 상기 광원(10)이 청색 파장영역의 광을 출사하고, 상기 대물렌즈(30)가 0.85의 개구수를 가지는 경우, 본 발명에 따른 광픽업은 고밀도 광디스크(1) 특히, BD 규격의 광디스크(1)를 기록 및/또는 재생할 수 있다.
여기서, 상기 광원(10)의 파장 및 대물렌즈(30)의 개구수는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성은 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 광픽업이 편면에 복수의 기록층을 가지는 DVD를기록 및/또는 재생할 수 있도록, 광원은 DVD에 적합한 적색 파장영역 예컨대, 650nm 파장의 광을 출사하며, 상기 대물렌즈(30)는 DVD에 적합한 개구수 예컨대, 0.65의 개구수를 갖도록 마련될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은 BD, AOD 및 DVD를 호환 채용할 수 있도록, 상기 광원(10)으로 복수 파장 예컨대, 고밀도 광디스크에 적합한 청색 파장 및 DVD에 적합한 적색 파장의 광을 출사하는 광원 모듈을 구비하고, 상기 대물렌즈(30)를 BD 및 DVD에 적합한 유효 개구수를 달성할 수 있도록 구성하거나, 유효 개구수를 조절하기 위한 별도의 부재를 더 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은 도 1에 도시된 광학적 구성으로는 고밀도 광디스크를 기록 및/또는 재생하고, DVD 및/또는 CD를 기록 및/또는 재생하기 위한 부가적인 광학적 구성을 더 구비할 수도 있다.
한편, 상기 편광 의존성 광로변환기는 광원(10)쪽에서 입사되는 광은 대물렌즈(30)쪽으로 향하도록 하며, 광디스크(1)에서 반사된 광은 광검출기(40)쪽으로 향하도록 한다. 도 1에서는 상기 편광 의존성 광로변환기로 입사광을 편광에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시키는 편광 빔스프리터(14)를 구비한 예를 보여준다. 대안으로 상기 편광 의존성 광로변환기로는, 예를 들어, 광원(10)에서 출사된 일 편광의 광은 그대로 투과시키고, 광디스크(1)에서 반사되어 입사되는 다른 편광의 광은 +1차 또는 -1차로 회절시키도록 된 편광 홀로그램소자를 구비할 수도 있다.
광원(10)쪽에서 상기 편광 빔스프리터(14)로 입사되는 일 직선편광 예컨대, p 편광의 광은 이 편광 빔스프리터(14)의 경면을 투과하고 상기 1/4 파장판(19)을경유하면서 일 원편광의 광으로 바뀌어 광디스크(1)쪽으로 진행한다. 이 일 원편광의 광은 광디스크(1)에서 반사되면서 다른 원편광의 광으로 되고, 1/4 파장판(19)을 다시 경유하면서 다른 직선편광 예컨대, s 편광의 광으로 된다. 이 다른 직선편광의 광은 편광 빔스프리터(14)의 경면에서 반사되어 광검출기(40)쪽으로 향한다.
상기 보정소자는 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 광디스크(1)의 기록 및/또는 재생시, 광디스크(1)의 광입사면으로부터 대상 기록층가지의 두께가 상기 대물렌즈(30)의 설계치로부터 벗어난 기록층의 기록 및/또는 재생시 두께 차이에 따른 구면수차 보정 기능을 하도록 작동되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 광픽업에 있어서, 상기 보정소자로는 액정소자(20)를 구비할 수 있다.
이때, 액정이 편광 특성을 가지므로, 상기 액정소자(20)는 입사광의 편광 및 전원 구동에 의해 선택적으로 위상차를 발생시키도록 된 것이 바람직하다.
즉, 상기 액정소자(20)는 전원 온 상태일 때는, 광원(10)쪽에서 광디스크(1)쪽으로 진행하는 일 편광 예컨대, p편광의 광에 대해 위상차를 발생시켜 파면을 변화시킴으로써 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하며, 전원 오프 상태일 때는, 입사광의 편광에 관계없이 입사광을 위상차를 발생시키지 않고 즉, 파면 변화없이 그대로 투과시키도록 된 것이 바람직하다.
또한, 광원(10)쪽에서 액정소자(20)로 입사되는 광과 광디스크(1)에서 반사되어 액정소자(20)로 입사되는 광의 편광이 서로 다르도록, 액정소자(20)는 광로변환기와 1/4 파장판(19) 사이에 배치하는 것이 바람직하다.
도 2에서, S는 광디스크(1)의 두께와 대물렌즈(30) 설계치의 차이에 의해 대물렌즈(30)에 의해 집속되어 광디스크(1)의 기록층에 맺히는 광에 발생되는 구면수차의 위상 즉, 파면을 나타낸다. S'은 그 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 액정소자(20)에서 발생시킨 위상 즉, 파면을 보여준다.
도 2에서의 위상 분포 S, S'은 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(10)과 대물렌즈(30) 사이의 광로 상에 광원(10)에서 발산광 형태로 출사된 광을 평행광으로 바꾸어주기 위한 콜리메이팅렌즈(16)를 구비하여, 액정소자(20)에 입사되는 광이 평행광인 경우에 대한 것이다.
도 2에서 보여진 바와 같이, 광디스크(1)의 두께 차이에 의해 구면수차가 발생하기 때문에, 액정소자(20)를 통과한 광이 구면수차의 위상 분포와 반대되는 위상 분포를 갖는 광으로 되어 대물렌즈(30)로 입사되도록 액정소자(20)를 형성 및 구동시키면, 광디스크(1)의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하는 것이 가능하다.
그런데, 상기와 같이 광디스크(1)의 두께 차이에 의한 구면수차 보정을 위해 액정소자(20)를 사용하는 경우, 액정이 편광 특성을 가지고 있기 때문에 문제가 발생한다.
즉, 본 발명에 따른 광픽업은 기록광학계에서의 고효율 요구를 만족하도록, 편광 의존성 광로변환기와 1/4 파장판(19)을 채용하는 것이 바람직한데, 이 경우 두께 차에 의한 구면수차 발생시, 액정소자(20)가 전원 구동 온 상태에서 p 편광의 광에 대해서만 구면수차 보정용 위상차를 발생시키도록 마련되어 있다면, p 편광 상태로 액정소자(20)에 입사되는 광은 구면수차를 보정할 수 있는 위상 분포 즉,파면을 갖게 되고, 1/4파장판(19)을 지나 일 원편광이 되어 광디스크(1)에 집광된다.
그런데, 광디스크(1)에서 반사된 광은 다른 원편광으로 되고 1/4파장판(19)을 투과하면서 s 편광 상태로 되어 액정소자(20)에 입사되기 때문에, s 편광의 광은 위상차가 발생되지 않으므로 파면 변화없이 액정소자(20)를 그대로 통과하게 된다.
따라서 수광부로 진행하는 광에는 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인한 수차가 잔존하게 된다. 이 잔존하는 수차는 두께 차이에 의한 구면수차와는 반대의 위상 분포를 갖는 구면수차이다.
이러한 잔존하는 수차는 포커스 오프셋을 증가시키고, 이러한 포커스 오프셋 증가는 전술한 바와 같이, 복수층 광디스크에서의 층 점프(layer jump)시 재생 및/또는 기록 특성을 나빠지게 하면, 서보 조정을 위한 마진이 줄어들게 하는 여러 문제점을 유발시킨다.
잔존하는 수차에 기인한 포커스 오프셋에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 광의 파장 405nm, 광디스크의 두께 100μm(즉, 0.1mm)에 대해 0.85의 개구수를 가지도록 설계된 대물렌즈(30)로 두께가 100μm인 단층의 기록층(SL:single layer)을 가지는 광디스크 기록/재생시, 4분할 광검출기(140)에 수광되는 광량 분포를 보여준다.
대물렌즈(30)의 설계치와 동일한 두께를 가지는 단층의 기록층을 가지는 광디스크 재생시에는, 예를 들어, 두께 차이에 의한 구면수차를 보정할 필요가 없으므로, 액정소자(20)는 위상차가 발생되지 않는 오프 상태이고, 광검출기(40)로 향하는 광에는 구면수차 보정과 관련된 잔존 수차가 없기 때문에, 광검출기(40)에 수광되는 광빔의 분포는 도 3에 보여진 바와 같이 거의 균일하다.
도 3에 나타낸 바와 같이 4분할 광검출기(40)의 수광영역을, 비점수차법에 의한 포커스 에러신호 검출을 위해 그 검출신호가 합해지는 두 수광영역 및 그 검출신호를 A, C, 그 검출신호가 합해지는 다른 두 수광영역 및 그 검출신호를 B, D라 할 때, 포커스 에러신호(FES)는 FES= (A+C)-(B+D)로 정의되며, 도 4에 보여진 바와 같이 S-curve를 나타낸다.
도 4 및 후술하는 도 10a 및 도 10b에서 가로축은 광디스크(1)와 대물렌즈(30) 사이의 상대적인 거리 즉, 최적 포커스 위치에서 벗어난 거리(단위:μm)를 나타내며, 세로축은 정보 재생신호(RF 신호) 및 비점수차법에 의해 검출된 포커스 에러신호(FES)를 임의의 단위로 나타낸 것이다.
단층 광디스크(1) 기록/재생시에는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 포커스 옵셋이 거의 제로가 된다.
여기서, 포커스 옵셋은 다음과 같이 정의되는 것이다. 도 5를 참조하면, 포커스 에러신호를 나타내는 S-curve에서, 접지(GND)로부터 최고점까지를 a, 최저점까지는 b라 하고, 접지로부터 최적 포커스 포인트까지를 c라 할 때, 포커스 옵셋(Focus offset)은 수학식 3과 같이 정의되는 것이다.
한편, 도 6은 2층 광디스크(1')의 구성을 개략적으로 보여준다. 도 6을 참조하면, 2층 광디스크(1')에서 L0 기록층은 광입사면(1a)으로부터 상대적으로 멀리 위치된 기록층을 나타내며, L1 기록층은 광입사면(1a)에 상대적으로 가까이 위치된 기록층을 나타낸다. 상기 L0 및 L1 기록층 사이의 간격(t)은 대략 25μm 또는 그 근방인 것이 바람직하다.
여기서, 2층 광디스크(1')에서 층간 크로스 토크를 최소화하는 가장 얇은 두께를 결정하는 방법은 다음과 같다.
도 7a는 L0층 재생시의 광의 집속을 보여주며, 도 7b는 L0층 재생시 L1층으로부터 광검출기(40)로 돌아오는 광을 보여준다.
도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, L0층 재생시 L1층으로부터 광검출기(40)로 돌아오는 광량이 존재하는데, 그 광량은 스페이서층(1b) 두께(t)에 따라 도 8에 도시한 바와 같이 달라진다. 도 8에서 가로축은 μm 단위로 나타낸 스페이서 층 두께이고, 세로축은 L0층 기록/재생시 광검출기(40)에 수광되는 광량 중 L1층에 의한 광량을 L0층으로부터 광량으로 정규화하여 나타낸 것이다.
도 8의 그래프를 고려할 때, 스페이서층(1b)의 두께는 L0층 재생시 L1층으로부터 광량이 약 10% 정도가 되는 25μm 근방이 될 가능성이 크다.
상기와 같은 2층의 기록층(DL:double layers)을 가지는 2층 광디스크(1')에서, 광입사면(1a) 즉, 광디스크(1')의 광입사면(1b)에서 가까운 층인 L1까지의 두께를 90μm, 먼 층인 L0까지의 두께를 115μm라하고, 대물렌즈(30)는 도 3의 경우처럼, 광의 파장 405nm, 광디스크(1)의 두께 100μm 에 대해 0.85의 개구수를 가지도록 설계되었다고 하자.
여기서, 본 발명에 따른 광픽업에 의해 기록 및/또는 재생되는 2층 광디스크(1')가, 대물렌즈(30)의 설계치가 상기와 같이 두 기록층(L0)(L1)의 중간에 해당하도록 된 것이라면, 상기 액정소자(20)는 L0층 기록/재생시, L1층 기록/재생시 각각의 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시킬 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업에 의해 기록 및/또는 재생되는 2층 광디스크(1')가, 대물렌즈(30)의 설계치가 상기와 같이 두 기록층(L0)(L1) 중 어느 하나의 두께에 해당하도록 된 것이라면, 상기 액정소자(20)는 두 기록층(L0)(L1) 중 대물렌즈(30) 설계치와 다른 두께의 기록층 기록/재생시에만 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시킬 수 있도록 마련될 수 있다.
이하에서는 대물렌즈(30)의 설계치가 상기와 같이 두 기록층(L0)(L1)의 중간에 해당하는 경우를 예를 들어 설명한다.
대물렌즈(30)의 설계치가 상기와 같이, 두 기록층(L0)(L1)의 중간에 해당하면, 이층 광디스크(1')의 기록층(L0)(L1) 기록/재생시에, 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 액정소자(20)는 온 상태로 유지된다.
따라서, L1층 기록/재생시에는, 대물렌즈(30)의 설계치와 광디스크(1')의 광입사면(1a)으로부터 L1층까지의 두께 차이에 의한 구면수차가 보정될 수 있다. 또한, L0층 기록/재생시에는, 대물렌즈(30)의 설계치와 광디스크(1')의 광입사면(1a)으로부터 L0층까지의 두께 차이에 의한 구면수차가 보정될 수 있다.
하지만, 수광부로 향하는 광에는 구면수차 보정을 위해 발생시킨 위상차에 의한 수차가 잔존하며, 이에 의해 도 9a 및 도 9b에 보여진 바와 같이, 광검출기(40)에 수광되는 광빔은 광강도가 높은 영역 즉, 피크가 생기는 불균일한 광량 분포를 갖게 된다. 도 9a는 두께가 90μm인 L1 기록층 기록/재생시, 도 9b는 두께가 115μm인 L0 기록층 기록/재생시, 4분할 광검출기(140)에서의 광량 분포를 보여준다.
대물렌즈(30)의 설계치와 동일한 두께를 갖는 단층 광디스크 기록/재생시의 잔존 수차가 없는 도 3의 경우와 대비하여 볼 때, 잔존 수차에 기인하여, 도 9a의 경우(L1 기록/재생시)에는 두 수광영역(A)(C)에서 피크가 생기며, 도 9b의 경우(L0 기록/재생시)에는 두 수광영역(B)(D)에서 피크가 생긴다.
이러한 광강도가 높은 영역인 피크의 존재는 포커스 에러신호(FES)에 옵셋을 발생시킨다.
도 10a 및 도 10b는 각각 L1 층 및 L0층 재생시 포커스 에러신호의 S-curve를 나타낸다. 도 10a 및 도 10b에서 가로축은 도 4의 가로축과 동일하다.
표 1은 도 3, 도 9a 및 도 9b의 광량 분포를 나타내는 조건하에서, 단층(SL) 광디스크 및 2층(DL) 광디스크 기록/재생시, 잔존하는 수차에 의해 발생하는 포커스 옵셋(Focus Offset)을 정리한 것이다.
Focus Offset
SL 0%
DL L1 4.6%
L0 -5.5%
이와 같이, 대물렌즈(30) 설계치에서 벗어난 두께를 갖는 기록층 기록/재생시에는, 두께 차이에 의한 구면수차 보정을 위해 발생시킨 위상차에 의한 잔존 수차에 기인하여, 포커스 옵셋이 크게 발생한다. 이러한 포커스 옵셋은 layer jump 시 재생 및/또는 기록 특성을 나빠지게 하며, 포커스 서보 조정을 위한 마진을 줄어들게 한다.
따라서, 본 발명에 따른 광픽업은 광디스크(1)의 두께 차이에 의해 발생하는 구면수차를 보정하기 위해 액정소자(20)에서 발생된 위상차에 기인한 수차가 광디스크(1)에서 반사되어 광검출기(40)쪽으로 향하는 광에 그대로 잔존하는 점을 고려하여, 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 광검출기(40)에서 검출되지 않거나 광강도가 높은 영역의 광에 의한 영향을 줄일 수 있도록 하는 광학적인 수단을 구비한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업은 상기 광학적인 수단으로, 상기 적어도 일부 영역의 광이 검출되지 않도록 된 광검출기(240)를 구비할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업은 도 1의 광검출기(40)로 도 11에 도시된 광검출기(240)를 구비할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 광검출기(240)는 복수의 수광영역을 구비하며, 상기한 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 상기 수광영역들 사이의 갭으로 입사되도록 형성 및/또는 배치되는 것이 바람직하다.
도 12a 내지 도 12c는 각각 단층(SL) 광디스크, 2층(DL) 광디스크의 L1층, 2층 광디스크의 L0층 재생시, 도 11의 광검출기(240)에 수광되는 광량 분포를 개략적으로 보인 도면이다. 도 12a, 도 12b 및 도 12c의 광량 분포는 각각 도 3, 도 9a 및 도 9b의 광량 분포와 실질적으로 동일하다.
상기 광검출기(240)는 도 12b에 보여진 바와 같이, 2층(DL) 광디스크(1)의 L1층 기록/재생시, 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역의 적어도 일부 광이 수광영역들(A1/A2)(C1/C2) 사이의 갭(g1)으로 입사되도록 형성 및/또는 배치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 광검출기(240)는 도 12c에 보여진 바와 같이, 2층(DL) 광디스크(1)의 L0층 기록/재생시, 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역의 적어도 일부 광이 수광영역들(B1/B2)(D1/D2) 사이의 갭(g2)으로 입사되도록 형성 및/또는 배치된 것이 바람직하다.
도 3, 도 9a 및 도 9b에 보여진 4분할 광검출기(140)와 도 11에 보여진 광검출기(240)를 서로 비교할 때, 수광영역(A1)(A2)은 수광영역(A)을 R 방향으로 2분할한 것에 해당하며, 수광영역(B1)(B2)은 수광영역(B)을 R 방향으로 2분할한 것에 해당하며, 수광영역(C1)(C2)은 수광영역(C)을 R 방향으로 2분할한 것에 해당하며, 수광영역(D1)(D2)은 수광영역(D)을 R 방향으로 2분할한 것에 해당한다.
따라서, 도 9a와 도 12b를 서로 비교할 때, L1층 기록/재생시, 피크가 수광영역(A1)과 수광영역(A2) 사이, 수광영역(C1)과 수광영역(C2) 사이의 갭(g1)에 위치하도록 상기 광검출기(240)를 형성 및/또는 배치하면 된다.
또한, 도 9b와 도 12c를 서로 비교할 때, L0층 기록/재생시, 피크가 수광영역(B1)과 수광영역(B2) 사이, 수광영역(D1)과 수광영역(D2) 사이의 갭(g2)에 위치하도록 상기 광검출기(240)를 형성 및/또는 배치하면 된다.
즉, 수광부에 잔존하는 구면수차에 의해 광량분포에 피크가 생기는 일부분이 8분할된 광검출기(240)의 수광영역들 사이의 갭(g1)(g2)에 위치하도록 광검출기(240)를 형성 및/또는 배치하면 된다.
이때, 상기 광검출기(240)는 그에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 0.2R 내지 0.6R 범위내에 수광영역들 사이의 갭(g1)(g2)이 위치되도록 형성 및/또는 배치된 것이 바람직하다. 이와 같이 갭(g1)(g2)이 위치되도록 상기 광검출기(240)를 분할하면 포커스 옵셋을 최소화할 수 있다.
여기서, 통상의 광검출기에서 갭의 폭은 5μm 정도이다. 갭의 폭을 이 정도로 하는 이유는 갭의 폭이 너무 넓은 경우 RF 신호를 열화시킬 수 있기 때문이다.
이러한 점을 감안하여, 본 발명에 따른 광검출기(240)에 있어서, 상기 갭(g1)(g2)의 폭은 5μm 내외인 것이 바람직하다.
상기와 같이 광검출기(240)를 잔존 수차에 기인한 광강도가 높은 영역의 적어도 일부 광이 수광영역들 사이의 갭으로 입사되어 광검출기(240)에 의해 검출되지 않도록 구성하면, 잔존 수차에 기인하여 광강도가 높은 부분이 광검출기(240)의 검출신호에 미치는 영향을 줄일 수 있기 때문에, 포커스 옵셋을 최소화하는 것이 가능하다.
도 13a 내지 도 13c는 각각 도 12a 내지 도 12c의 광량 분포를 나타내는 조건하에서, 단층(SL) 광디스크, 2층(DL) 광디스크의 L1층, 2층 광디스크의 L0층 재생시, 포커스 에러신호의 S-curve를 나타낸다. 이때, 포커스 에러신호(FES)는 FES=(A1+A2+C1+C2)-(B1+B2+D1+D2)로 구해진 것이다. 도 13a 내지 도 13c에서의 가로축은 도 4에서의 가로축과 동일하다.
표 2는 도 12a 내지 도 12c의 광량 분포를 나타내는 조건하에서, 단층(SL) 광디스크 및 2층(DL) 광디스크 재생시, 잔존하는 수차에 의해 발생하는 포커스 옵셋(Focus Offset)을 정리한 것이다.
Focus Offset
SL 0%
DL L1 2.5%
L0 -2.8%
도 3, 도 9a 및 도 9b와 도 12a 내지 도 12c의 비교와, 표 1 및 표 2의 비교에 의해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업에 의하면, 포커스 옵셋이 약 1/2 정도 줄여질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 광픽업에 의하면, 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 광디스크를 기록/재생하는 광기록 및/또는 재생기기에서, 층간 두께에 따른 구면수차를 보정하기 위한 방법으로 가장 구조가 간단한 편광 의존성 액정소자(20)를 사용하여 인가된 전압에 따라 위상차를 발생시키는 경우, 수광부로 향하는 광에 잔존하는 수차에 의한 층간 이동시의 포커스 옵셋을 줄일 수 있다.
한편, 도 14는 본 발명에 따른 광픽업에 적용 가능한 광검출기(40) 구조의다른 실시예를 보여준다. 도 1에 도시된 바와 같이 광원(10)에서 출사된 광을 그레이팅(12)에 의해 적어도 3개의 광으로 분기하도록 된 경우, 상기 광검출기(40)는 도 11에 도시된 바와 같은 8분할 구조의 광검출기(240)에 부가하여, 그 양쪽에 광디스크(1)에서 반사된 제1 및 제2서브 광을 각각 수광하는 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 광검출기(240)에 수광되는 메인 광은 그레이팅(12)을 직진 투과한 0차 회절광, 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 수광되는 제1 및 제2서브 광은 그레이팅(12)에 의해 +1차 및 -1차로 회절된 광이다.
도 11 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 광검출기(240)는, 메인 푸시풀(MPP:main push-pull)법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 광디스크(1)의 래디얼 방향에 대응되는 방향(R 방향)으로 적어도 4분할 된 것이 바람직하다. 여기서, 상기 메인 푸시풀은 PDIC가 3개로 구성될 때 정가운데의 PDIC를 Main PDIC라 하고, 다른 PDIC를 Side PDIC라고 하는데, 이때 정가운데의 PDIC를 이용하여 푸시풀을 행한 경우이다.
또한, 상기 광검출기(240)는 비점수차법에 의한 포커스 에러신호(FES) 및/또는 위상차 검출(DPD:Differential Phase Detection)법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 광디스크(1)의 탄젠셜 방향에 대응되는 방향(T 방향)으로 적어도 2분할 된 것이 바람직하다.
도 11 및 도 14에서는 상기 광검출기(240)가 R 방향으로 4분할, T 방향으로 2분할되어 8분할 구조를 가지는 예를 보여준다.
상기 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)는 차동 푸시풀법(DPP:Differential Push-Pull)법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 R 방향으로 2분할된 것이 바람직하다.
8분할된 상기 광검출기(240)의 각 분할판을 A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2라 하고, 제1서브 광검출기(241)의 각 분할판을 E1, E2, 제2서브 광검출기(245)의 각 분할판을 F1, F2라 할 때, 도 14에 도시된 바와 같은 광검출기(40)의 분할 구조 및 도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성에 의해, 얻어질 수 있는 포커스 에러신호(FES), 트랙킹 에러신호(TES), 정보 재생신호(RF-SUM)는 표 3에 나타낸 바와 같다.
ROM 기록 가능형
FES 비점수차법=(B1+B2+D1+D2)-(A1+A2+C1+C2)
TES DPD Push-Pull:(B1+B2+C1+C2)-(A1+A2+D1+D2)MPP:[(B1+C1)-(A1+D1)]-α[(B2+C2)-(A2+D2)]DPP:[(B1+B2+C1+C2)-(A1+A2+D1+D2)]-β[(E2-E1)+(F2-F1)]
RF-SUM A1+A2+B1+B2+C1+C2+D1+D2
표 3에서, α, β는 게인이며, ROM은 재생 전용 광디스크, 기록 가능형은 R, RW, RAM형과 같은 기록 가능한 광디스크 또는 BD, AOD와 같은 기록 가능한 고밀도 광디스크를 나타낸다. 여기서, DPP는 주로 RAM형 광디스크(1)나 BD에서 주로 사용되며, Push-Pull이나 MPP는 R/RW형 광디스크(1)에서 주로 사용된다. 물론, DPP는 RAM 및 BD 뿐만 아니라, R/RW에서도 사용 가능하다.
여기서, 도 11 및 도 14는 본 발명에 따른 광픽업에 적용할 수 있는 광검출기(40)를 예시한 것일 뿐, 본 발명에 있어서, 광검출기(40)의 구조가 도 11 및 도14의 구조에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
이하에서는, 도 15 내지 도 21을 참조로, 본 발명에 따른 광픽업에 적용 가능한 잔존하는 수차에 기인한 광강도가 높은 영역이 검출신호에 미치는 영향을 줄여주기 위한 광학적인 수단의 다양한 실시예에 대해 설명한다. 이하에서는 본 발명에 따른 광픽업에서의 광검출기(40)로 4분할 구조의 광검출기(140)를 사용하는 예를 보여주는데, 이 4분할 구조의 광검출기(140) 대신에 도 11을 참조로 설명한 바와같은 8분할 구조의 광검출기(240) 또는 도 14에 보여진 바와 같은 8분할 구조의 광검출기(240)에 부가하여 한쌍의 서브 광검출기(241)(245)를 구비하는 구조를 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 광픽업은 상기한 광학적 수단으로, 구면수차 보정을 위해 발생시킨 위상차에 기인하여 광디스크(1)에서 반사되어 광검출기(40)쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역의 광이 광검출기(40)의 검출신호에 미치는 영향을 줄여주는 광학부재를 구비할 수도 있다.
상기 광학부재는 도 15, 도 17, 도 18, 도 10 및 도 21에 예시한 바와 같이, 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막는 차폐부재일 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 차폐부재는 광검출기(140)의 수광면에 위치될 수 있다. 도 15에서는 상기 차폐부재로 광의 통과를 차단하는 소정 폭을 갖는 환형의 차폐영역(250)을 구비하는 예를 보여준다. 여기서, 차폐부재는 광검출기(140)의 수광면에 형성되는 환형의 차폐영역(250) 그 자체일 수도 있고, 투명 베이스(미도시)에환형의 차폐영역(250)을 형성한 구조일 수도 있다. 이때, 환형의 차폐영역(250)의 폭은 5μm 내외인 것이 바람직하다.
상기와 같이 광검출기(140)의 수광면에 환형의 차폐영역(250)을 위치시키는 경우, 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 광검출기(140)에 수광되는 잔존 수차에 기인하여 광강도가 높은 영역의 적어도 일부가 광검출기(140)에 의해 검출되지 않게 된다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로, 포커스 옵셋을 줄일 수 있다.
여기서, 도 16a는 L1층 기록/재생시, 광검출기(140)에 수광되는 광량 분포를 보여준다. 도 16b는 L0층 기록/재생시 광검출기(140)에 수광되는 광량 분포를 보여준다.
도 17은 차폐부재로 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광만을 국한하여 차단하도록 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역(250')을 구비한 예를 보여준다. 이 경우에도, 차폐부재는 광검출기(140)의 수광면에 형성되는 국부적인 광 차폐영역(250') 그 자체일 수도 있고, 투명 베이스에 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역(250')을 형성한 구조일 수도 있다.
도 17에는 도 16a 및 도 16b에서 L1층 기록/재생시와 L0층 기록/재생시, 광검출기(140)에 수광되는 광의 피크 위치를 차단하도록 광검출기(40)의 수광면에 4개의 국부적인 광 차폐영역(250')이 위치된 예를 보여준다.
도 18을 참조하면, 차폐부재는 광검출기(140)의 수광면 형성된 소정 폭을 갖는 환형의 갭(g) 그 자체일 수도 있다. 이때, 환형의 갭의 폭은 5μm 내외인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 차폐부재는 광검출기(140)의 수광면에 형성되는 대신에, 광검출기(40)와 비점수차렌즈(15) 사이에 위치될 수도 있다. 이때의 광 차폐 효과는 실질적으로 도 15, 도 17 및 도 18을 참조로 설명한 경우와 동일하다.
도 19를 참조하면, 차폐부재는 대물렌즈(30)의 렌즈면에 위치될 수도 있다. 도 19는 차폐부재로 대물렌즈(30)의 렌즈면에 환형의 차폐영역(350)을 구비하는 예를 보여준다. 이때, 상기 차폐부재는 대물렌즈(30)의 렌즈면에 형성된 환형의 차폐영역(350) 그 자체일 수도 있고, 투명 베이스에 환형의 차폐영역(250)을 형성한 구조일 수도 있다. 이때, 환형의 차폐영역의 폭은 대물렌즈(30)의 입사동을 1로 정규화했을 때, 대략 0.1 내외인 것이 바람직하다.
상기와 같이 대물렌즈(30)의 수광면에 환형의 차폐영역을 갖는 차폐부재를 위치시키는 경우, 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 광검출기(40)에 수광되는 잔존 수차에 기인하여 광강도가 높은 영역의 적어도 일부가 광검출기(40)에 의해 검출되지 않게 된다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로, 포커스 옵셋을 줄일 수 있다.
여기서, 도 20a는 L1층 기록/재생시, 광검출기(140)에 수광되는 광량 분포를 보여준다. 도 20b는 L0층 기록/재생시 광검출기(140)에 수광되는 광량 분포를 보여준다.
도 21은 차폐부재로 대물렌즈(30)의 렌즈면에 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광만을 국한하여 차단하도록 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역(250)을 구비하는 예를 보여준다. 이 경우에도, 차폐부재는대물렌즈(30)의 렌즈면에 형서된 국부적인 광 차폐영역(250') 그 자체일 수도 있고 투명 베이스에 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역(250)을 구비한 구조일 수도 있다.
도 21에서는 L1층 기록/재생시와 L0층 기록/재생시에, 광검출기(40)에 광 강도의 피크 위치 수광이 차단될 수 있도록 대물렌즈(30)의 렌즈면에 4개의 국부적인 광 차폐영역(250')이 형성된 예를 보여준다.
또한, 상기 차폐부재는, 대물렌즈(30)의 렌즈면에 형성되는 대신에, 대물렌즈(30)의 포커싱과 트랙킹을 구동하는 액츄에이터(미도시)에 장착되거나, 대물렌즈(30)와 비점수차렌즈(15) 사이에 장착될 수도 있다. 이때의 광 차폐 효과는 실질적으로 도 19 및 도 21을 참조로 설명한 경우와 동일하다.
한편, 상기 차폐부재 즉, 차폐 영역(250 또는 250')가 대물렌즈(30)의 렌즈면에 형성되거나 대물렌즈(30)와 편광 빔스프리터(14) 사이에 위치되는 경우, 이 차폐부재는 편광 특성을 가져 광디스크(1)에서 반사되어 진행하는 광에 대해서만 차폐부재로서 작용을 하도록 마련되거나, 비 편광 특성을 가져 광디스크(1)쪽으로 입사 및 광디스크(1)에서 반사된 광에 모두 작용하도록 마련될 수 있다.
도 15 내지 도 21을 참조로 설명한 차폐 부재는 광검출기(40)에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위내에서 상기한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막도록 마련된 것이 바람직하다.
도 22는 광검출기(40)에 수광되는 광스폿의 반경을 1로 정규화하고, 차폐영역(250 또는 250') 또는 갭(g)의 폭을 0.1(즉, 광스폿의 반경이 50μm라면,0.5μm)로 했을 때, 차폐하는 반경 위치에 따른 포커스 옵셋을 보여준다. 도 22의 결과는 광검출기(40)에 수광되는 광스폿의 직경 100μm인 경우이다.
L1층 기록/재생시와, L0층 기록/재생시 모두 광스폿 반경의 대략 0.2 ∼0.6 사이의 일부를 차폐하면, 포커스 옵셋을 대략 ±2.5% 내로 억제할 수 있음을 알 수 있다.
이상에서는 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역의 광이 광검출기(40)의 검출신호에 미치는 영향을 줄여주는 광학부재로 광의 검출을 차단하는 차폐부재를 구비한 경우를 예로서 설명하였는데, 상기 광학부재로는 이러한 차폐 부재 대신에 광 분포 변형 부재를 구비할 수도 있다.
여기서, 광분포 변형부재는, 차폐부재가 광검출기(40)의 수광면에 형성된 갭(g) 자체인 경우를 제외하고는, 차폐부재와 실질적으로 동일 위치에 동일 구조로 형성될 수 있으므로, 도 15, 도 17, 도 19 및 도 21에서는 반복되는 도시를 생략하기 위하여 광분포 변형부재로 사용되는 홀로그램영역(350)(350')에 대한 참조번호를 차폐 부재로 사용되는 차폐영역(250)(250')과 병행하여 표기하였다.
도 15, 도 17, 도 19 및 도 21 및 차폐부재를 구비한 경우에 대한 전술한 바를 참조하면, 상기 광분포 변형부재는 대물렌즈(30)의 렌즈면, 광검출기(40)의 수광면 및 대물렌즈(30)와 광검출기(140) 사이 중 어느 한 곳에 마련될 수 있다.
상기 광 분포 변형 부재는 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 분포를 균일화되는 방향으로 변형시켜 광검출기(140)에서 검출되도록 하기 위한 것이다.
도 15 및 도 19에서와 같이, 광분포 변형부재는, 환형의 차폐영역(250)에 대응되는 위치에 광분포를 변형시키는 소정 폭을 가지는 환형의 홀로그램 패턴영역(350)을 형성한 구조일 수 있다. 또한, 도 17 및 도 21에서와 같이, 광분포 변형부재는 국부적인 차폐영역(250')에 대응되는 위치에, 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광분포를 변형시키도록 적어도 하나의 국부적인 홀로그램 패턴영역(350')을 형성한 구조일 수 있다.
이때, 광분포 변형 부재는, 상기한 차폐부재의 경우와 마찬가지로, 광검출기(140)에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위내의 적어도 일부 영역의 광에 대한 광분포를 변형시키도록 된 것이 바람직하다.
도 23은 본 발명에 따른 광픽업을 채용한 광 기록 및/또는 재생기기의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 23을 참조하면, 광 기록 및/또는 재생기기는 광정보저장매체인 광디스크(1)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(455)와, 상기 광디스크(D)의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되어 광디스크에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광픽업(450)과, 스핀들 모터(455)와 광픽업(450)을 구동하기 위한 구동부(457)와, 광픽업(450)의 포커스 및 트랙킹 서보 등을 제어하기 위한 제어부(170)를 포함한다. 여기서, 참조번호 252는 턴테이블, 253은 광디스크(1)를 척킹하기 위한 클램프를 나타낸다.
광픽업(450)은 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업 광학계 구조를 가진다.
광디스크(1)로부터 반사된 광은 광픽업(450)에 마련된 광검출기를 통해 검출되고 광전변환되어 전기적 신호로 바뀌고, 이 전기적 신호는 구동부(457)를 통해 제어부(459)에 입력된다. 상기 구동부(457)는 스핀들 모터(455)의 회전 속도를 제어하며, 입력된 신호를 증폭시키고, 광픽업(450)을 구동한다. 상기 제어부(459)는 구동부(457)로부터 입력된 신호를 바탕으로 조절된 포커스 서보 및 트랙킹 서보 명령을 다시 구동부(457)로 보내, 광픽업(450)의 포커싱 및 트랙킹 동작이 구현되도록 한다.
이러한 본 발명에 따른 광픽업을 채용한 광 기록 및/또는 재생기기에서는, 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 광디스크를 기록 및/또는 재생시, 편광 의존성 액정소자에 전압을 인가하여 위상차를 발생시킴으로써, 층간 두께 차이에 따른 구면수차를 보정할 때, 수광부로 향하는 광에 잔존하는 수차에 의한 층간 이동시의 포커스 옵셋이 줄여진다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 구면수차 보정을 위한 보정소자에서 발생시킨 위상차에 의해 광검출기에 수광되는 광에 수차가 잔존하는 경우에도, 상기 광검출기에서 검출되는 신호에, 잔존 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 미치는 영향을 줄일 수 있어, 포커스 옵셋을 저감시킬 수 있다.

Claims (40)

  1. 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 보정소자에서 발생시킨 위상차에 기인하여 광검출기쪽으로 진행하는 광에 수차가 잔존하는 광픽업에 있어서,
    상기 광검출기에서 검출되는 신호에, 잔존 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 미치는 영향을 줄여, 포커스 오프셋을 저감할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  2. 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와; 상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자;를 구비하며,
    상기 광검출기는, 복수의 수광영역을 구비하며, 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인한 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 상기 수광영역 사이의 갭으로 입사되도록 형성 및/또는 배치되어, 상기 적어도 일부 영역의 광이 상기 광검출기에서 검출되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광검출기는 그 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위 내에 수광영역 사이의 갭이 위치되도록 형성 및/또는 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  4. 광원과;
    상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와;
    상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와;
    상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자와;
    구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인하여 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 의 광이 상기 광검출기의 검출신호에 미치는 영향을 줄여주는 광학부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광학부재는,
    잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막는 차폐부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  6. 제5항에 있어서, 상기 차폐부재는, 대물렌즈의 렌즈면, 상기 광검출기의 수광면 및 상기 대물렌즈와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로하는 광픽업.
  7. 제6항에 있어서, 상기 차폐부재는 광 검출을 막는 광 차폐영역이 소정 폭을 가지는 환형을 이루도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  8. 제7항에 있어서, 상기 환형의 광 차폐영역의 폭은 5μm 정도인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  9. 제6항에 있어서, 상기 차폐부재는, 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광 검출을 막도록 된 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  10. 제5항에 있어서, 상기 차폐부재는 상기 광검출기의 수광면에 형성된 소정 폭을 가지는 환형의 갭인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 차폐부재는 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위 내의 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막도록 마련된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  12. 제4항에 있어서, 상기 광학부재는,
    잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 분포를 균일화되는 방향으로 변형시켜 상기 광검출기에 입사되도록 하는 광 분포 변형 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  13. 제12항에 있어서, 상기 광 분포 변형 부재는, 광분포를 변형시키는 소정 폭을 가지는 환형의 홀로그램 패턴영역 또는 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광분포를 변형시키도록 된 적어도 하나의 국부적인 홀로그램 패턴영역을 구비하며, 광분포를 균일화되는 방향으로 변형시키도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  14. 제12항에 있어서, 상기 광 분포 변형 부재는, 대물렌즈의 렌즈면, 상기 광검출기의 수광면 및 상기 대물렌즈와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 분포 변형 부재는, 상기 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위내의 적어도 일부 영역의 광에 대한 광분포를 균일화되는 방향으로 변형시키도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  16. 제4항 내지 제10항, 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학부재는, 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기로 진행하는 광에 대해서만 작용하도록 편광특성을 가지거나, 입사광의 편광에 관계없이 작용하도록 비편광특성을 가지도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  17. 제1항 내지 제10항, 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원쪽에서 입사되는 광은 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하며, 상기 기록매체에서 반사된 광은 상기 광검출기쪽으로 향하도록 하기 위한 편광 의존성 광로변환기와;
    상기 광로변환기와 대물렌즈 사이에 배치되어 입사광의 편광을 바꾸어주는 1/4 파장판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  18. 제17항에 있어서, 상기 보정소자는,
    상기 광로변환기와 1/4 파장판 사이에 배치되며, 입사광의 편광 및 전원의 구동에 따라 선택적으로 위상차를 발생시키도록 된 액정소자인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  19. 제1항 내지 제10항, 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정소자는 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 기록매체에 대해, 광입사면으로부터 기록 및/또는 재생 대상 기록층까지의 두께가 상기 대물렌즈의 설계치로부터 벗어난 기록층의 기록 및/또는 재생시, 두께 차이에 따른 구면수차 보정 기능을 하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  20. 제19항에 있어서, 상기 복수층 기록매체는, 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 구조의 BD이고,
    상기 광원은 BD 규격을 만족하는 파장의 광을 출사하고,
    상기 대물렌즈는 BD 규격을 만족하는 개구수를 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  21. 기록매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치된 광픽업을 이용하여, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하며, 상기 광픽업이 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위해 보정소자에서 발생시킨 위상차에 기인하여 광검출기쪽으로 진행하는 광에 수차가 잔존하는 광학적 구성을 가지는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서,
    상기 광픽업은,
    상기 광검출기에서 검출되는 신호에, 잔존 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 미치는 영향을 줄여, 포커스 오프셋을 저감할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  22. 기록매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치된 광픽업을 이용하여, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서,
    상기 광픽업은,
    광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와; 상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자;를 구비하며,
    상기 광검출기는, 복수의 수광영역을 구비하며, 구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인한 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광이 상기 수광영역 사이의 갭으로 입사되도록 형성 및/또는 배치되어, 상기 적어도 일부 영역의 광이 상기 광검출기에서 검출되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 광검출기는 그 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위 내에 수광영역 사이의 갭이 위치되도록 형성 및/또는 배치된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  24. 기록매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치된 광픽업을 이용하여, 기록매체에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광 기록 및/또는 재생기기에 있어서,
    상기 광픽업은,
    광원과;
    상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와;
    상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하기 위한 광검출기와;
    상기 광원에서 출사되어 기록매체쪽으로 진행하는 광에 대해 기록매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자와;
    구면수차를 보정하기 위해 발생시킨 위상차에 기인하여 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기쪽으로 진행하는 광에 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 의 광이 상기 광검출기의 검출신호에 미치는 영향을 줄여주는 광학부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광학부재는,
    잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막는 차폐부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 차폐부재는, 대물렌즈의 렌즈면, 상기 광검출기의 수광면 및 상기 대물렌즈와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  27. 제26항에 있어서, 상기 차폐부재는 광 검출을 막는 광 차폐영역이 소정 폭을 가지는 환형을 이루도록 된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  28. 제27항에 있어서, 상기 환형의 광 차폐영역의 폭은 5μm 정도인 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  29. 제26항에 있어서, 상기 차폐부재는, 잔존하는 수차에 의한 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광 검출을 막도록 된 적어도 하나의 국부적인 광 차폐영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  30. 제25항에 있어서, 상기 차폐부재는 상기 광검출기의 수광면에 형성된 소정 폭을 가지는 환형의 갭인 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 차폐부재는 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위 내의 적어도 일부 영역의 광의 검출을 막도록 마련된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  32. 제24항에 있어서, 상기 광학부재는,
    잔존하는 수차에 의해 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광의 분포를 균일화되는 방향으로 변형시켜 상기 광검출기에 입사되도록 하는 광 분포 변형 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  33. 제32항에 있어서, 상기 광 분포 변형 부재는, 광분포를 변형시키는 소정 폭을 가지는 환형의 홀로그램 패턴영역 또는 광강도가 높은 영역 중 적어도 일부 영역의 광에만 국한하여 광분포를 변형시키도록 된 적어도 하나의 국부적인 홀로그램 패턴영역을 구비하며, 광분포를 균일화되는 방향으로 변형시키도록 된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  34. 제32항에 있어서, 상기 광 분포 변형 부재는, 대물렌즈의 렌즈면, 상기 광검출기의 수광면 및 상기 대물렌즈와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 분포 변형 부재는, 상기 광검출기에 수광되는 광스폿의 반경을 R 이라 할 때, 상기 광스폿의 0.2R 내지 0.6R 범위내의 적어도 일부 영역의 광에 대한 광분포를 균일화되는 방향으로 변형시키도록 된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  36. 제24항 내지 제30항, 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학부재는, 기록매체에서 반사되어 상기 광검출기로 진행하는 광에 대해서만 작용하도록 편광특성을 가지거나, 입사광의 편광에 관계없이 작용하도록 비편광특성을 가지도록 된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  37. 제21항 내지 제30항, 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원쪽에서 입사되는 광은 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하며, 상기 기록매체에서 반사된 광은 상기 광검출기쪽으로 향하도록 하기 위한 편광 의존성 광로변환기와;
    상기 광로변환기와 대물렌즈 사이에 배치되어 입사광의 편광을 바꾸어주는 1/4 파장판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  38. 제37항에 있어서, 상기 보정소자는,
    상기 광로변환기와 1/4 파장판 사이에 배치되며, 입사광의 편광 및 전원의 구동에 따라 선택적으로 위상차를 발생시키도록 된 액정소자인 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  39. 제21항 내지 제30항, 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정소자는 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 기록매체에 대해, 광입사면으로부터 기록 및/또는 재생 대상 기록층까지의 두께가 상기 대물렌즈의설계치로부터 벗어난 기록층의 기록 및/또는 재생시, 두께 차이에 따른 구면수차 보정 기능을 하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
  40. 제39항에 있어서, 상기 복수층 기록매체는, 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 구조의 BD이고,
    상기 광원은 BD 규격을 만족하는 파장의 광을 출사하고,
    상기 대물렌즈는 BD 규격을 만족하는 개구수를 가지는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생기기.
KR1020030046866A 2003-07-10 2003-07-10 포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기 KR20050006887A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030046866A KR20050006887A (ko) 2003-07-10 2003-07-10 포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기
JP2004203902A JP4163154B2 (ja) 2003-07-10 2004-07-09 フォーカスオフセットを低減できる光ピックアップ及びそれを採用した光記録及び／または再生機器
US10/887,232 US20050036432A1 (en) 2003-07-10 2004-07-09 Optical pickup capable of reducing focus offset and optical recording and/or reproducing apparatus employing the same
TW093120614A TWI282980B (en) 2003-07-10 2004-07-09 Optical pickup capable of reducing focus offset and optical recording and/or reproducing apparatus employing the same
EP04254158A EP1496505A3 (en) 2003-07-10 2004-07-12 Optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus
CNB200410062468XA CN100440338C (zh) 2003-07-10 2004-07-12 减少聚焦偏移的光学拾取器及其光学记录和/或再现装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030046866A KR20050006887A (ko) 2003-07-10 2003-07-10 포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050006887A true KR20050006887A (ko) 2005-01-17

Family

ID=33448372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030046866A KR20050006887A (ko) 2003-07-10 2003-07-10 포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050036432A1 (ko)
EP (1) EP1496505A3 (ko)
JP (1) JP4163154B2 (ko)
KR (1) KR20050006887A (ko)
CN (1) CN100440338C (ko)
TW (1) TWI282980B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100701093B1 (ko) * 2004-12-01 2007-03-28 나노퍼시픽(주) 탄소 나노튜브의 배향 장치, 탄소 나노튜브의 배향 방법 및전계방출 표시장치의 제조 방법
EP1949373A1 (en) * 2005-10-26 2008-07-30 Arima Devices Corporation Optical scanning device
US20070242575A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-18 Toshiteru Nakamura Optical Pickup and Optical Disc Apparatus
JP4224795B2 (ja) * 2006-09-14 2009-02-18 ソニー株式会社 光ディスク装置及び光収差補正方法
WO2008126807A1 (ja) * 2007-04-06 2008-10-23 Asahi Glass Co., Ltd. 光ヘッド装置
JPWO2008139715A1 (ja) * 2007-05-08 2010-07-29 パナソニック株式会社 光学ヘッド、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダ
JP4839262B2 (ja) * 2007-05-17 2011-12-21 株式会社日立製作所 多層光ディスク
JP2008305525A (ja) * 2007-06-11 2008-12-18 Sony Corp 光ピックアップおよび光ディスク装置
JP5291906B2 (ja) * 2007-08-24 2013-09-18 日立マクセル株式会社 対物光学素子及び光ヘッド装置
US20090245068A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Panasonic Corporation Optical pickup device and optical disc drive
JP2014049142A (ja) * 2012-08-29 2014-03-17 Sony Corp 光ピックアップおよび光ディスク装置
JP6820547B2 (ja) * 2016-03-09 2021-01-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 記録再生装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2684822B2 (ja) * 1990-06-06 1997-12-03 松下電器産業株式会社 光ピックアップヘッド装置
ATE193781T1 (de) * 1995-03-15 2000-06-15 Koninkl Philips Electronics Nv Vorrichtung zum optischen abtasten eines auzeichnungsmediums
US5907530A (en) * 1995-08-30 1999-05-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup device
US5757758A (en) * 1995-12-19 1998-05-26 Konica Corporation Optical pickup apparatus objective lens and converging optical system for optical pickup and optical disk apparatus
US5737296A (en) * 1996-01-23 1998-04-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Focus and tracking error detection by using plus and minus first order diffracted light
US6858616B2 (en) * 1998-12-23 2005-02-22 Bristol-Myers Squibb Pharma Company Nitrogen containing heterobicycles as factor Xa inhibitors
JP2000242938A (ja) * 1999-02-16 2000-09-08 Pulstec Industrial Co Ltd 相変化型光ディスクの初期化装置
KR100555478B1 (ko) * 1999-06-18 2006-03-03 삼성전자주식회사 안정된 오차신호 검출 가능한 광픽업장치
JP2001093179A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップ
JP2001216662A (ja) * 2000-02-01 2001-08-10 Pioneer Electronic Corp ピックアップ装置及び情報記録再生装置
KR100448323B1 (ko) * 2000-11-21 2004-09-10 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 광학정보 기록재생장치
JP2002251774A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Sony Corp 光ピックアップ及びその波面収差補正装置
JP2002304762A (ja) * 2001-04-10 2002-10-18 Nec Corp 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置
US6934226B2 (en) * 2001-04-12 2005-08-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk apparatus
JP2004039125A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Sony Corp 光記録再生装置、焦点制御方法
JP4170712B2 (ja) * 2002-09-05 2008-10-22 パイオニア株式会社 球面収差補正装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005032423A (ja) 2005-02-03
CN100440338C (zh) 2008-12-03
TWI282980B (en) 2007-06-21
TW200506913A (en) 2005-02-16
EP1496505A3 (en) 2007-09-26
JP4163154B2 (ja) 2008-10-08
EP1496505A2 (en) 2005-01-12
CN1577530A (zh) 2005-02-09
US20050036432A1 (en) 2005-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7558170B2 (en) Optical pick-up head, optical information apparatus, and optical information reproducing method
KR100965884B1 (ko) 광픽업
US20100061202A1 (en) Optical pickup device and optical disc apparatus
KR20050006887A (ko) 포커스 오프셋을 저감할 수 있는 광픽업 및 이를 채용한광 기록 및/또는 재생기기
EP1892705A2 (en) Optical pick-up
US20070025205A1 (en) Optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing the same
WO2008123658A1 (en) Hologram optical device, compatible optical pickup including the hologram optical device, and optical information storage medium system including the compatible optical pickup
KR101187710B1 (ko) 광픽업 장치
US8493831B2 (en) Compatible optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing the same
EP1968055B1 (en) Optical pick-up and disc apparatus having the same
KR101365446B1 (ko) 광픽업 장치 및 광기록 및 재생장치
EP1959441A1 (en) Optical pick-up with stray-light filtering element
JP4501275B2 (ja) 光ヘッド、受発光素子、及び光記録媒体記録再生装置、ならびにトラック判別信号検出方法
JP4726256B2 (ja) 光ピックアップ及び情報機器
KR20090043883A (ko) 광픽업 및 이를 채용한 광정보저장매체 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application