KR20050074839A - 광픽업 - Google Patents

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KR20050074839A
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Abstract

적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체 적용시, 인접층에 의한 간섭광이 상기 광검출기에 수광되는 것을 억제시키는 광학부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업이 개시되어 있다.
개시된 광픽업에 따르면, 인접층에 의한 간섭광이 광검출기 특히, 광검출기의 제1 및 제2서브 광검출기에 수광되는 것을 억제할 수 있다.

Description

광픽업{Optical pickup}
본 발명은 광 기록 및/또는 재생기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 기록매체 기록 및/또는 재생시 인접층에 의한 트랙킹 에러신호의 열화를 방지할 수 있도록 된 광픽업에 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)과 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 광디스크 경사에 의한 성능 열화를 방지하기 위해, 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 광디스크에는 BD 외에도 어드밴스드 옵티컬 디스크(AOD:advanced optical disc)가 있다. AOD 규격에서, 광원의 파장은 405nm로 하고, 대물렌즈의 개구수는 0.65이며, 그 광디스크의 두께는 대략 0.6mm이다.
여기서, 광디스크의 두께는 대물렌즈쪽에서 광이 입사되는 입사면과 정보저장면 사이의 간격으로, CD 및 DVD의 경우에는 기판 두께에 해당한다. BD의 경우에는 보호층 두께에 해당할 수 있다.
두께를 0.1mm로 줄인 광디스크에 있어서, 가장 큰 문제점은 그 두께를 ±3μm 이내로 균일하게 해야 하는 것인데, 이는 광디스크의 두께 오차 Δd에 의해 발생하는 아래의 구면수차 식 W40으로부터 짐작할 수 있다.
여기서, n은 광디스크의 광입사면에서 정보저장면에 이르는 매질의 굴절율이고, NA는 개구수이다.
도 1은 파장 λ=400nm, NA=0.85인 대물렌즈 사용시, 광디스크의 두께 오차와 파면수차와의 관계를 보여준다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 두께 오차가 예컨대, ±3μm 이상이 되는 경우, 구면수차는 0.03λ 이상의 파면수차(OPD(λ))가 발생하게 된다.
따라서, NA 0.85와 같이 고 NA를 사용하는 시스템에서는 구면수차의 보정 및/또는 검출이 필수적이다.
한편, 용량을 늘리기 위해 광디스크의 정보를 두 층에 기록한 DVD 이층 디스크가 규격으로 채택되었어. 이때 두 층간의 간격은 약 55μm이다.
따라서, 고밀도 광디스크도 그 저장용량을 보다 증대하기 위해, DVD의 경우와 마찬가지로 복수의 기록층 구조로 형성하는 것이 예상되는데, 이때, 층간 간격은 대략 초점 심도에 비례하여 결정된다.
초점심도는 λ/NA2에 비례하므로, DVD 이층 디스크의 두 층간 간격이 약 55μm임을 고려할 때, BD를 이층 디스크로 구성할 때의 두 층간 간격은 예를 들어, 대략 17μm 정도가 될 수 있다.
여기서, 편면에 2층 또는 그 이상의 기록층을 가지는 복수 기록층 광디스크는 단일 기록층을 가지는 경우에 비해 그 기록용량을 크게 늘릴 수 있다.
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 한 면 구조의 이층 광디스크와 양면 구조의 이층 광디스크가 있다.
한편, 기록형 광디스크의 트랙킹 방식으로는 편심 광디스크 재생시 발생하는 푸시풀 신호의 오프셋을 보정할 수 있는 차동 푸시풀(DPP:Differential Push-Pull) 방식으로 일반적으로 채택된다. 그레이팅을 이용하여 광을 0차 및 ±1차 등 3개로 분리하며, 이때 분리된 광들의 광량비 -1차:0차:1차는 1:10:1 이상, 즉, 0차 광빔의 광량을 크게 하는 쪽으로 사용하는 것이 광 이용 효율 측면에서 유리하다.
도 2는 DPP법에 의한 트랙킹 에러신호 검출 가능한 광검출기(1)의 구조를 보여준다. 수광영역(A)(B)(C)(D)에는 0차광 수광되고, 수광 영역(E)(F)(G)(H)에는 ±1차광이 수광되며, 0차광에 대해 ±1차광의 위상을 180도 되게 하면, DPP 방식에 의해 검출된 트랙킹 에러신호 TESDPP = [(A+D) - (B+C)] -κ[(E-F) +(G-H)]를 구하면, 대물렌즈 이동에 따른 트랙킹 에러신호의 오프셋이 보정되게 된다. 여기서, κ는 0차빔과 ±1차빔의 광량비가 1:10:1인 경우, 10/(1+1)= 5가 된다.
2층 광디스크의 경우, 광디스크의 광입사면으로부터 가까운 층을 L1, 먼 층을 L2라 하자. 기록 및/또는 재생시, 광검출기로 돌아오는 광은, 대물렌즈의 초점에 위치된 층뿐만 아니라, 인접한 층으로부터도 영향을 받는다.
규격에서 정하는 층 간 간격은 광디스크의 정보가 층 간 크로스 토크가 영향을 주지 않는 선에서 결정되므로, 광픽업에서는 이러한 층 간 크로스 토크가 서보신호에 영향을 주지 않도록 해야 한다.
도 3은 이층 광디스크 재생시 광경로의 모식도이다. 도 3을 참조하면, 광입사면에서 가까운 L1 층 재생시 광검출기(1)에 수광되는 광 L11에 대해, L2에서 반사된 광 L12는 초점이 상기 광 L11보다 앞쪽에 위치된다. 반대로, L2 층 재생시 광검출기(1)에 수광되는 광 L22에 대해, L1에서 반사된 광 L21은 초점이 상기 광 L22보다 뒤쪽에 위치된다.
도 4a는 L1층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다. 도 4b는 L2층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다.
도 4a에서 L11_0차광, L11_±1차광, L12_0차광은 각각 L1 층 재생시, L1층에서 반사된 0차광, L1층에서 반사된 ±1차광, L2층에서 반사된 0차광을 나타낸다.
도 4b에서 L22_0차광, L22_±1차광, L21_0차광은 각각 L2 층 재생시, L2층에서 반사된 0차광, L2층에서 반사된 ±1차광, L1층에서 반사된 0차광을 나타낸다.
상기 L12 과 L21의 0차 광량은 각각 L11과 L22의 0차 광량과 같다고 할 때, L11과 L22의 1차 광량의 10배에 해당된다.
실제로, 상기 L12 과 L21의 0차 광량이 각각 L11과 L22의 0차 광량과 같지는 않겠지만, L11의 1차 광과 L22의 1차광에 영향을 미칠 정도는 된다. 따라서, L12와 L21의 0차광은 디포커스되어 있지만, 트랙킹 신호에는 영향을 준다. 특히, 층간 간격의 두께 변동 등에 의해 L12의 0차광과 L21의 0차광이 가변되면 트랙킹 신호가 흔들리게 된다.
도 5는 L1층 재생시 수광영역(E)과 수광영역(F)의 검출신호의 차신호(E-F)와 수광영역(G)과 수광영역(H)의 검출신호의 차신호(G-H), 상기 두 차신호의 합신호[(E-F)+(G-H])의 측정신호를 보여준다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 차신호(E-F)와 차신호(G-H)의 흔들림은 전체적으로는 서로 반대 위상이지만, 합을 취해도 흔들림이 보상되지 않고 남는다.
따라서, DPP 방식에 의해 검출된 트랙킹 에러신호가 TESDPP = [(A+D) - (B+C)] -κ[(E-F) +(G-H)]임을 고려할 때, DPP방식에 의해 검출된 트랙킹 에러신호는 층간 간격의 두께 변동 등에 의해 흔들리게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 인접층에 의한 간섭광을 억제하여 인접층에 의한 트랙킹 신호의 열화를 개선할 수 있도록 된 광픽업을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정 파장의 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 광정보저장매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 광의 진행 경로를 변환하는 광로변환기와; 광정보저장매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기;를 포함하여, 기록 및/또는 재생을 수행하도록 된 광픽업에 있어서, 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체 적용시, 인접층에 의한 간섭광이 상기 광검출기에 수광되는 것을 억제시키는 광학부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광학부재는, 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체 적용시, 인접층에서 반사된 광의 일부를 회절시키도록 된 회절영역을 구비할 수 있다.
상기 광학부재의 회절 영역에는 편광 홀로그램이나 비편광 홀로그램 중 어느 하나가 형성될 수 있다.
상기 광학부재는 상기 광로변환기와 대물렌즈 사이나 상기 광로변환기와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 배치될 수 있다.
상기 광로변환기와 대물렌즈 사이에 입사광의 편광을 바꾸어주는 1/4 파장판;을 더 구비할 수 있다.
광정보저장매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 액정소자;를 더 구비할 수 있다.
상기 광원에서 출사된 광을 0차광과 ±1차광으로 분기시켜, 0차광 및 ±1차광이 광정보저장매체에 조사되도록 하는 그레이팅을 더 구비하며, 상기 광검출기는, 상기 광정보저장매체에서 반사된 0차광을 수광하는 메인 광검출기와; 상기 광정보저장매체에서 반사된 +1차광과 -1차광을 수광하는 제1 및 제2서브 광검출기;를 포함하며, 상기 광학부재는 인접층에서 반사된 0차광의 적어도 일부를 회절시켜 상기 제1 및 제2서브 광검출기에 수광되지 않도록 된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 메인 광검출기는 광정보저장매체의 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향에 대응되는 방향으로 각각 적어도 2분할된 구조이고, 상기 제1 및 제2서브 광검출기는 광정보저장매체의 래디얼 방향에 대응되는 방향으로 적어도 2분할 된 구조를 가져, DPP 법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 된 것이 바람직하다.
상기 광검출기는 상기 광학부재에 의해 회절된 0차광을 수광하는 보조 광검출기;를 더 구비할 수 있다.
상기 광학부재의 회절영역은 상기 광검출기의 메인 광검출기, 제1 및 제2서브 광검출기에 대응하는 모양으로 형성되어, 인접층에 의한 0차광이 상기 메인 광검출기, 제1 및 제2서브 광검출기에 수광되지 않도록 될 수 있다.
또한, 상기 광학부재의 회절영역은 상기 광검출기의 메인 광검출기, 제1 및 제2서브 광검출기에 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않도록 하는 단일 영역으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 광학부재의 회절영역은 상기 제1 및 제2서브 광검출기에 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않도록 형성될 수 있다.
상기 광로변환기로는 편광 의존성 광로변환기를 구비할 수 있다.
상기 광원은 청색파장의 광을 출사하고, 상기 대물렌즈는 BD 규격을 만족하도록 형성되어, BD 규격의 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체를 기록 및/또는 재생하도록 마련될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성의 일 실시예를 개략적으로 보여준다.
도면들을 참조하면, 본 발명에 따른 광픽업은, 광원(11)과, 광원(11)에서 출사된 광을 집속시켜 기록매체 즉, 광디스크(10)에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈(30)와, 입사광의 진행 경로를 바꾸어주기 위한 광로 변환기와, 광디스크(10)에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기(40)와, 상기 광검출기(40)에 수광시 인접층에 의한 간섭광이 억제되도록 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 다층 광디스크 기록 및/또는 재생시 인접층에서 반사된 광의 일부를 회절시키는 광학부재(25)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은, 기록 광학계에서의 고효율 요구를 만족할 수 있도록, 상기 광로 변환기로, 입사광의 진행 경로를 편광에 따라 변환하기 위한 편광 의존성 광로변환기 예컨대, 편광 빔스프리터(14)를 구비하고, 이 편광 빔스프리터(14)와 대물렌즈(30) 사이에 입사광의 편광을 변화시키는 1/4 파장판(19)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은, 광디스크(10)의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 보정소자 예컨대, 액정소자(20)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은, 3빔법이나 차동 푸시풀법 등에 의해 트랙킹 에러신호를 검출하도록 광원(11)에서 출사되는 광을 0차광(메인 광) 및 ±1차광(서브 광)으로 분기하는 그레이팅(12)을 더 구비할 수 있다. 광디스크(10)에서 반사된 0차광의 검출신호로부터 재생신호를 얻으며, 광디스크(10)에서 반사된 0차광 및 ±1차광의 검출신호의 연산에 의해 트랙킹 에러신호를 얻을 수 있다.
도 6 및 도 7에서 참조번호 16은 광원(11)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(11)은 소정 파장영역의 광 바람직하게는, AOD 및 BD 규격을 만족하는 청색 파장영역의 광 예컨대, 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(11)이 청색 파장영역의 광을 출사하고, 상기 대물렌즈(30)가 0.85의 개구수를 가지는 경우, 본 발명에 따른 광픽업은 고밀도 광디스크(10) 특히, BD 규격의 광디스크(10)를 기록 및/또는 재생할 수 있다.
여기서, 상기 광원(11)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 DVD를 기록 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(11)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 6에 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 광로변환기 예컨대, 편광 빔스프리터(14)는 광원(11)쪽에서 입사되는 광은 대물렌즈(30)쪽으로 향하도록 하며, 광디스크(10)에서 반사된 광은 광검출기(40)쪽으로 향하도록 한다. 도 6 및 도 7에서는 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(11)에서 출사된 일 편광의 광은 그대로 투과시키고, 광디스크(10)에서 반사되어 입사되는 다른 편광의 광은 +1차 또는 -1차로 회절시키도록 된 편광 홀로그램소자를 구비할 수도 있다. 상기 편광 의존성 광로변환기로 편광 홀로그램소자를 구비하는 경우, 광원(11) 및 광검출기(40)를 광모듈화할 수 있다.
상기와 같이 편광 빔스프리터(14)와 1/4 파장판(19)을 구비하는 경우, 광원(11)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)을 경유하면서 일 원편광의 광으로 바뀌어 광디스크(10)쪽으로 진행한다. 이 일 원편광의 광은 광디스크(10)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.
다른 예로서, 상기 편광 의존성 광로변환기 대신에, 입사광을 소정 비율로 투과 및 반사시키는 빔스프리터나, 광원(11)에서 출사된 광은 그대로 투과시키고, 광디스크(10)에서 반사되어 입사되는 광은 +1차 또는 -1차로 회절시키도록 된 홀로그램소자를 구비할 수도 있다. 광로변환기로 홀로그램소자를 구비하는 경우, 광원(11) 및 광검출기(40)를 광모듈화할 수 있다.
여기서, 광원(11)으로 사용되는 반도체 레이저로부터 대략적으로 P 또는 S 편광된 광이 출사되는 점을 고려할 때, 편광 의존성 광로변환기 대신에, 빔스프리터나 홀로그램소자 등과 같은 비편광 의존성 광로변환기를 구비하고, 1/4 파장판(19)을 배치하는 것도 가능하다.
상기 보정소자는 적어도 하나의 편면에 복수의 기록층을 가지는 복수층 광디스크(10)의 기록 및/또는 재생시, 광디스크(10)의 광입사면으로부터 대상 기록층까지의 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(11)쪽에서 광디스크(10)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.
이때, 광원(11)쪽에서 액정소자(20)로 입사되는 광과 광디스크(10)에서 반사되어 액정소자(20)로 입사되는 광의 편광이 서로 다르도록, 액정소자(20)는 광로변환기와 1/4 파장판(19) 사이에 배치하는 것이 바람직하다.
도 8에서, S는 광디스크(10)의 두께와 대물렌즈(30) 설계치의 차이에 의해 대물렌즈(30)에 의해 집속되어 광디스크(10)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 8에서의 위상 분포 S, S'은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 광원(11)과 대물렌즈(30) 사이의 광로 상에 광원(11)에서 발산광 형태로 출사된 광을 평행광으로 바꾸어주기 위한 콜리메이팅렌즈(16)를 구비하여, 액정소자(20)에 입사되는 광이 평행광인 경우에 대한 것이다.
도 8에 보여진 바와 같이, 광디스크(10)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(10)의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하는 것이 가능하다.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 광원(11)에서 출사된 광을 그레이팅(12)에 의해 적어도 3개의 광으로 분기하도록 된 경우, 상기 광검출기(40)는 도 9에 도시된 바와 같이 메인 광검출기(240)와, 그 양쪽에 광디스크(10)에서 반사된 제1 및 제2서브 광을 각각 수광하는 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)를 구비할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 광픽업에 사용될 수 있는 광검출기(40)의 일 예 및 신호 연산을 위한 회로(50)를 보여준다.
도 9를 참조하면, 메인 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.
상기 메인 광검출기(240)는, 포커스 에러신호 및/또는 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 예를 들어, 광디스크(10)의 래디얼 방향에 대응되는 방향(R 방향)과 탄젠셜 방향에 대응되는 방향(T 방향)으로 각각 이분할된 것이 바람직하다. 즉, 상기 메인 광검출기(240)는 적어도 4분할 구조를 가지는 것이 바람직하다.
도 9에서는, 상기 메인 광검출기(240)가 R 방향으로 2분할, T 방향으로 2분할되어 4분할 구조를 가지는 예를 보여준다. 다른 예로서, 상기 메인 광검출기(240)는 R 방향으로 4분할, T 방향으로 2분할되어 얻어진 8분할 구조를 가질 수도 있다.
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.
즉, 상기 메인 광검출기(240)는 R 방향으로 적어도 2분할, T 방향으로 적어도 2분할되고, 상기 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)는 R 방향으로 적어도 2분할되어, DPP 법에 의한 트랙키 에러신호 검출이 가능하도록 된 것이 바람직하다.
상기와 같이 메인 광검출기(240)가 4분할 또는 8분할되고, 상기 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)가 R 방향으로 2분할된 경우, 차동 푸시풀(DPP: Differential Push-Pull)법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하다.
한편, 인접층의 간섭광을 억제하기 위해, 후술하는 바와 같이, 광학부재(25)에 의해 일부 광을 회절시키는 경우, 재생광의 일부도 회절되어 재생신호를 열화시킬 수 있다.
따라서, 상기 광검출기(40)는 별도의 영역에서 이 회절된 광을 검출하여 재생신호를 보상하도록 하는 보조 광검출기(247)를 더 구비할 수 있다.
4분할된 상기 메인 광검출기(240)의 각 수광영역을 A, B, C, D라 하고, 제1서브 광검출기(241)의 각 수광영역을 E1, E2, 제2서브 광검출기(245)의 각 수광영역을 F1, F2, 보조 광검출기(247)의 수광영역을 M이라 할 때, 도 9에 도시된 바와 같은 광검출기(40)의 분할 구조 및 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성에 의해, 얻어질 수 있는 포커스 에러신호(FES), 트랙킹 에러신호(TES), 정보 재생신호(RF-SUM)는 예를 들어, 표 1에 나타낸 바와 같다. 여기서는, 편의상 각 수광영역 및 그에 의해 검출된 신호를 동일 기호로 표기한다.
ROM 기록 가능형
FES 비점수차법=(B+D)-(A+C)
TES DPD Push-Pull:(B+C)-(A+D)DPP:[(B+C)-(A+D)]-κ[(E-F)+(G-H)]
RF-SUM A+B+C+D+M 또는 A+B+C+D
표 1에서, κ는 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(10)나 BD에서 주로 사용되며, Push-Pull 등은 R/RW형 광디스크(10)에서 주로 사용된다. 물론, DPP는 RAM 및 BD 뿐만 아니라, R/RW에서도 사용 가능하다.
도 9에서는, 회로(50)가 DPP 법에 의한 트랙킹 에러신호(TES) 즉, DPP 신호와 정보 재생신호(RF_SUM)를 검출하도록 마련된 예를 보여준다.
한편, 앞에서 도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조로 설명한 바와 같이, 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광디스크를 기록 및/또는 재생시, 광검출기로 돌아오는 광은, 대물렌즈의 초점에 위치된 기록 및/또는 재생 대상 층 뿐만 아니라, 인접층에 의한 간섭광도 포함된다.
이때, 기록 및/또는 재생 대상 층에 의해 반사된 0차 및 ±1차광과 오버랩되는 인접층에 의한 광은 0차광이다.
따라서, 상기 광학부재(25)는, 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 다층 광디스크 기록 및/또는 재생시, 인접층에서 반사된 광의 일부를 회절시키도록 된 회절영역 예컨대, 홀로그램 영역을 구비할 수 있다.
상기 광학부재(25)의 홀로그램 영역에 의해, 적어도 대상 층에 의해 반사된 ±1차광과 오버랩되는 인접층에 의한 0차광을 회절시키면, 상기 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 수광되지 않도록 인접층에 의한 간섭광을 억제할 수 있다.
상기 광학부재(25)는 도 9에 보여진 광검출기(40)의 구조와 동일 또는 유사한 구조의 홀로그램 영역을 구비하며, 인접층에 의한 간섭광을 억제하기 위하여 홀로그램 영역을 이용하여 간섭광을 회절시킨다.
도 10a 내지 도 10c는 상기 광학부재(25)의 홀로그램 영역의 다양한 실시예를 보여준다. 이외에도, 광학부재(25)에서의 홀로그램 영역은 다양하게 변형될 수 있다.
도 10a는 상기 광학부재(25)가, 상기 광검출기(40)의 메인 광검출기(240), 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 대응하는 모양으로, 상기 인접층에 의한 0차광을 회절시키도록 된 홀로그램 영역(251)을 구비한 예를 보여준다.
도 10b는 상기 광학부재(25)가 상기 광검출기(40)의 메인 광검출기(240), 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 상기 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않도록 하는 단일 홀로그램 영역(253)을 구비한 예를 보여준다.
도 10c는 상기 광학부재(25)가 상기 광검출기(40)의 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 대응하는 모양으로, 상기 인접층에 의한 0차광을 회절시키도록 된 홀로그램 영역(255)을 구비한 예를 보여준다.
도 10a 및 도 10b의 경우에는, 메인 광검출기(240), 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 모두 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않는다.
도 10c의 경우에는, 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에는 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않지만, 메인 광검출기(240)에는 인접층에 의한 0차광이 수광되는 경우를 보여준다.
대상 층에 의해 반사된 0차광과 인접층에 의해 반사된 0차광은 광량 차이가 크기 때문에, DPP법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는데 사용되는 차신호 즉, (B+C)-(A+D) 신호에 인접층에 의한 0차광이 크게 영향을 미치지는 않는다.
하지만, 대상 층에 의해 반사된 ±1차광과 인접층에 의해 반사된 0차광은 상대적으로 광량 차이가 크지 않기 때문에, 도 5를 참조로 앞서 설명한 바와 같이, DPP법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하는데 사용되는 신호 즉, (E-F)+(G-H) 신호에 인접층에 의한 0차광이 상당히 영향을 미친다.
따라서, 트랙킹 신호의 흔들림을 억제하기 위해서는, 인접층에 의한 0차광이 대상 층에 의해 반사된 ±1차광과 오버랩되어 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 수광되는 것을 막는 것이 중요하다.
도 10a 내지 도 10c의 다양한 홀로그램 영역(251)(253)(255)을 가지는 광학부재(25)는 이러한 요구를 충족한다.
본 발명에 따른 광픽업이 도 3에 보여진 이층 광디스크에 적용된다고 하자. 그리고, 도 3을 참조로 앞서 설명한 바와 같이, 광입사면에서 가까운 L1 층 재생시 광검출기에 수광되는 광 L11에 대해, L2에서 반사된 광 L12는 초점이 상기 광 L11보다 앞쪽에 위치되고, 반대로, L2 층 재생시 광검출기에 수광되는 광 L22에 대해, L1에서 반사된 광 L21은 초점이 상기 광 L22보다 뒤쪽에 위치된다고 하자.
이 경우, 이층 광디스크에서 반사되고 광학부재(25)를 경유하여 광검출기(40)에 집광되는 광분포는 도 11a 및 도 11b에 보여진 바와 같게 된다.
도 11a는 L1층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다. 도 11b는 L2층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다. 도 11a 및 도 11b는 광학부재(25)가 도 10a에 도시된 홀로그램 영역(251)을 구비하는 경우를 예를 들어 보여준다.
도 11a에서 L11:0차광, L11:±1차광, L12:0차광은 각각 도 4a에서와 마찬가지로, L1 층 재생시, L1층에서 반사된 0차광, L1층에서 반사된 ±1차광, L2층에서 반사된 0차광을 나타낸다. 도 11a에서, L1M은 광학부재(25)의 홀로그램 영역(251)에 의해 회절된 광을 나타낸다.
도 11b에서 L22:0차광, L22±1차광, L21:0차광은 각각 도 4b에서와 마찬가지로, L2 층 재생시, L2층에서 반사된 0차광, L2층에서 반사된 ±1차광, L1층에서 반사된 0차광을 나타낸다. 도 11b에서, L2M은 광학부재(25)의 홀로그램 영역(251)에 의해 회절된 광을 나타낸다.
도 11a 및 도 11b에 보여진 바와 같이, 본 발명에 따른 광픽업을 적용하면, 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 대상 층에 의해 반사된 ±1차광과 오버랩되어 인접층에 의해 반사된 0차광이 수광되는 것을 막을 수 있다.
따라서, DPP 신호를 위한 ±1차광의 수광영역에 인접층에 의한 간섭광이 효과적으로 억제므로, 인접층에 의한 간섭광에 의한 트랙킹 에러신호의 흔들림을 크게 개선할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 광픽업에 의해 광디스크(10)의 L1층 재생시 수광영역(E)과 수광영역(F)의 검출신호의 차신호(E-F)와 수광영역(G)과 수광영역(H)의 검출신호의 차신호(G-H), 상기 두 차신호의 합신호[(E-F)+(G-H])의 측정신호를 보여준다.
도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 차신호(E-F)와 차신호(G-H)의 흔들림이 거의 없으며, 이 두 차신호(E-F)와 차신호(G-H)가 서로 반대 위상을 가지므로, 합을 취하는 경우, 흔들림이 더욱 개선된다. 도 5와 도 12를 서로 비교해보면, 신호의 흔들림이 현저히 개선됨을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광픽업을 적용하면, DPP 방식에 의해 검출된 트랙킹 에러신호가 TESDPP = [(A+D) - (B+C)] -κ[(E-F) +(G-H)]임을 고려할 때, DPP방식에 의해 검출된 트랙킹 에러신호는 층간 간격의 두께 변동 등에 의해 거의 흔들리지 않게 된다.
한편, 도 6 및 도 7에서는 상기 광학부재(25)가 광원(11)과 1/4 파장판(19) 사이 보다 바람직하게는, 광로변환기와 1/4 파장판(19) 사이에 배치된 예를 보여준다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광픽업이 1/4파장판(19)을 구비하고, 광학부재(25)가 광로변환기와 1/4 파장판(19) 사이에 배치되는 경우에는, 광디스크(10)에서 반사되어 나오는 광만을 회절시키도록, 상기 광학부재(25)의 홀로그램 영역(251, 253 또는 255)에는 입사광의 편광에 따라 선택적으로 회절시키는 편광홀로그램이 형성된 것이 바람직하다.
예를 들어, 광원(11)에서 출사되어 대물렌즈(30)쪽으로 진행하는 광이 P 편광일 때, 상기 편광홀로그램은 대물렌즈(30)쪽으로 진행하는 P 편광의 광은 그대로 직진 투과시키고, 광디스크(10)에서 반사되고 1/4 파장판(19)을 경유하여 S 편광으로 바뀐 광은 회절시키도록, S 편광의 광에 대해서만 회절시키도록 마련되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 광원(11)쪽에서 대물렌즈(30)쪽으로 진행하는 광에 대해서는 회절 작용을 하지 않도록 상기 광학부재(25)에 편광 홀로그램을 형성하는 것이 바람직한 이유는, 광디스크(10)로 향하는 광의 일부가 광학부재(25)에서의 회절에 의해 유실되어 집광스폿의 강도가 약해지고 이에 의해, 기록 광량 저하 및/또는 재생신호가 열화되는 것을 막을 수 있기 때문이다.
한편, 트랙킹 에러신호의 흔들림을 개선하기 위하여, 인접층에 의해 반사된 0차광이 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 수광되지 않도록 회절시키는 과정에서, 광학부재(25)가 도 10a 및 도 10b에 도시된 홀로그램 영역(251)(253)을 구비하는 경우에는, 대상 층에 의해 반사된 0차광의 일부도 인접층에 의해 반사된 0차광과 함께 회절되게 된다. 따라서, 메인 광검출기(240)에 인접층에 의해 반사된 0차광이 수광되지 않게 되므로, 재생신호에 영향을 미치는 간섭광을 차단할 수 있어, 재생신호의 층간 크로스토크를 개선할 수 있는 효과가 있다.
물론, 광학부재(25)가 도 10a 및 도 10b에 도시된 홀로그램 영역(251)(253)을 구비하는 경우에는, 대상 층에 의해 반사된 0차광의 일부도 인접층에 의해 반사된 0차광과 함께 회절되게 된다.
이를 고려할 때, 정보 재생시, 재생신호가 열화되는 것을 방지하려면, 상기 0차광의 회절광(예컨대, 도 11a 및 도 11b의 L1M 광과 L2M 광)을 보조 광검출기(247)로 검출하고, 이 보조 광검출기(247)의 검출신호와 메인 광검출기(240)의 검출신호를 합산하여 정보 재생신호(RF_SUM)를 검출할 수도 있다.
상기 광학부재(25)가 도 10c에 도시된 홀로그램 영역(255)을 구비하는 경우에는, 대상 층에 의해 반사된 0차광이 회절되지 않으므로, 재생신호 열화를 방지하기 위한 목적으로 추가된 보조 광검출기(247)는 제거될 수 있다.
또한, 재생신호는 약간 열화되더라도 층간 크로스토크를 개선하고자 하는 경우에도, 상기 보조 광검출기(247)는 제거될 수 있다.
이와 같이, 광검출기(40)가 보조 광검출기(247)가 없는 구조인 경우에는, 도 9에 보여진 회로(50)에서 RF 신호 출력단 바로 앞의 가산기는 제거된다.
한편, 이상에서는 상기 광학부재(25)가 광로변환기와 1/4 파장판(19) 사이에 배치되며, 광학부재(25)에 편광 홀로그램이 형성된 경우를 예를 들어 설명 및 도시하였는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명에 따른 광픽업은 1/4파장판(19)을 구비하지 않는 것도 가능한데, 이 경우에도 상기 광학부재(25)는 광로변환기와 대물렌즈(30) 사이에 배치될 수 있으며, 광학부재(25)에 편광 홀로그램이 형성될 수 있다. 이때, 광학부재(25)에 편광 홀로그램을 형성할 수 있는 이유는, 광원(11)으로 사용되는 반도체 레이저는 대략적으로 S 또는 P 편광된 광을 출사하므로, 편광 홀로그램을 광원(11)에서 출사된 직선 편광의 광을 회절시키도록 형성하면 된다. 이 경우, 광디스크(10)에서 반사되어 진행하는 인접광에 의한 0차광은 회절되어 적어도 광검출기(40)의 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 수광되지 않게 된다. 물론, 광원(11)쪽에서 대물렌즈(30)쪽으로 진행하는 광도 상기 광학부재(25)에 의해 회절되는데, 이 회절광은 유효 광으로 사용되지 않는다. 따라서, 광 손실을 감수하면, 1/4파장판(19)을 구비하지 않으면서, 광로변환기와 대물렌즈(30) 사이에 편광 홀로그램이 형성된 광학부재(25)를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업은 1/4 파장판(19)을 구비하든 구비하지 않든지 간에, 비편광 홀로그램이 형성된 광학부재(25)를 광로변환기와 대물렌즈(30) 사이에 배치할 수도 있다. 이 경우에도, 광디스크(11)에서 반사되어 진행하는 광뿐만 아니라, 광원(11)쪽에서 대물렌즈(30)쪽으로 진행하는 광도 비편광 홀로그램이 형성된 광학부재(25)에 의해 회절되므로, 광 손실을 감수하면, 이러한 구조를 사용하는 것이 가능하다.
한편, 상기 광학부재(25)는 광로 변환기 즉, 편광 빔스프리터(14)와 광검출기(40) 사이에 배치될 수도 있다.
이와 같이, 광학부재(25)가 편광 빔스프리터(14)와 광검출기(40) 사이에 배치되는 경우에는, 광학부재(25)를 광이 한번만 경유하므로, 광학부재(25)에 형성된 홀로그램 영역(251, 253 또는 255)은 비편광 홀로그램 및 편광 홀로그램 중 어느 것이나 될 수 있다.
상기 광학부재(25)를 편광 빔스프리터(14)와 광검출기(40) 사이에 배치되는 실시예는 이상의 설명으로부터 충분히 유추할 수 있으므로, 그 도시를 생략한다.
상기와 같이, 상기 광학부재(25)에 형성되는 홀로그램의 종류, 광학부재(25)의 배치 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 중요한 것은, 상기 광학부재(25)에 의해, 광디스크(10)의 인접층에서 반사된 0차광이 적어도 광검출기(40)의 메인 광검출기(240) 및/또는 제1 및 제2서브 광검출기(241)(245)에 수광되지 않아, 인접층에 의한 간섭광이 억제될 수 있다는 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 광픽업을 채용한 광 기록 및/또는 재생기기의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 13을 참조하면, 광 기록 및/또는 재생기기는 광정보저장매체인 광디스크(10)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(459)를 포함한다. 여기서, 참조번호 452는 턴테이블, 453은 광디스크(10)를 척킹하기 위한 클램프를 나타낸다.
광픽업(450)은 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업 광학계 구조를 가진다.
광디스크(10)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, 인접층에 의한 간섭광을 억제할 수 있어, DPP법에 의해 검출된 트랙킹 에러신호의 흔들림을 개선할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 인접층에 의한 간섭광이 광검출기 특히, 광검출기의 제1 및 제2서브 광검출기에 수광되는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 층간 간격의 두께 변동시에도 트랙킹 에러신호의 흔들림이 개선되어, 우수한 특성의 트랙킹 에러신호의 검출이 가능하다.
또한, 광검출기의 메인 광검출기에 인접층에 의한 간섭광이 수광되지 않도록 하여, 층간 크로스토크를 개선하는 것도 가능하다.
도 1은 파장 λ=400nm, NA=0.85인 대물렌즈 사용시, 광디스크의 두께 오차와 파면수차와의 관계를 보여준다.
도 2는 DPP법에 의한 트랙킹 에러신호 검출 가능한 광검출기의 구조를 보여준다.
도 3은 이층 광디스크 재생시 광경로의 모식도이다.
도 4a는 L1층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다.
도 4b는 L2층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다.
도 5는 도 4a에서의 L1층 재생시 수광영역(E)과 수광영역(F)의 검출신호의 차신호(E-F)와 수광영역(G)과 수광영역(H)의 검출신호의 차신호(G-H), 상기 두 차신호의 합신호[(E-F)+(G-H])의 측정신호를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 광픽업의 광학적 구성의 일 실시예를 개략적으로 보인 사시도이다.
도 7은 도 6의 광픽업의 배치 평면도이다.
도 8은 도 6의 광픽업의 보정소자에 의해 구면수차가 보정되는 원리를 보여준다.
도 9는 도 6의 광검출기의 구조 및 그에 관계된 DPP법에 의한 트랙킹 에러신호(DPP신호)와 정보 재생신호(RF 신호)를 검출하기 위한 회로를 보여준다.
도 10a 내지 도 10c는 도 6의 광학부재의 홀로그램 영역의 다양한 실시예를 보여준다.
도 11a는 도 6의 광픽업을 사용하여, 광디스크의 L1층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다.
도 11b는 도 6의 광픽업을 사용하여, 광디스크의 L2층 재생시 광검출기에 집광되는 광분포를 보여준다.
도 12는 본 발명에 따른 광픽업에 의해 광디스크의 L1층 재생시 수광영역(E)과 수광영역(F)의 검출신호의 차신호(E-F)와 수광영역(G)과 수광영역(H)의 검출신호의 차신호(G-H), 상기 두 차신호의 합신호[(E-F)+(G-H])의 측정신호를 보여준다.
도 13은 본 발명에 따른 광픽업을 채용한 광 기록 및/또는 재생기기의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...광디스크 11...광원
12...그레이팅 19...1/4 파장판
20...액정소자 25...광학부재
30...대물렌즈 40...광검출기
240...메인 광검출기 241,245...제1 및 제2서브 광검출기
247...보조 광검출기 251,253,255...홀로그램 영역

Claims (17)

  1. 소정 파장의 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시켜 광정보저장매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와; 광의 진행 경로를 변환하는 광로변환기와; 광정보저장매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기;를 포함하여, 기록 및/또는 재생을 수행하도록 된 광픽업에 있어서,
    적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체 적용시, 인접층에 의한 간섭광이 상기 광검출기에 수광되는 것을 억제시키는 광학부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학부재는, 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체 적용시, 인접층에서 반사된 광의 일부를 회절시키도록 된 회절영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광학부재의 회절 영역에는 편광 홀로그램이나 비편광 홀로그램 중 어느 하나가 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광학부재는 상기 광로변환기와 대물렌즈 사이나 상기 광로변환기와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광로변환기와 대물렌즈 사이에 입사광의 편광을 바꾸어주는 1/4 파장판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  6. 제5항에 있어서, 광정보저장매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 액정소자;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  7. 제2항에 있어서, 상기 광학부재는 상기 광로변환기와 대물렌즈 사이나 상기 광로변환기와 광검출기 사이 중 어느 한 곳에 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원에서 출사된 광을 0차광과 ±1차광으로 분기시켜, 0차광 및 ±1차광이 광정보저장매체에 조사되도록 하는 그레이팅을 더 구비하며,
    상기 광검출기는,
    상기 광정보저장매체에서 반사된 0차광을 수광하는 메인 광검출기와;
    상기 광정보저장매체에서 반사된 +1차광과 -1차광을 수광하는 제1 및 제2서브 광검출기;를 포함하며,
    상기 광학부재는 인접층에서 반사된 0차광의 적어도 일부를 회절시켜 상기 제1 및 제2서브 광검출기에 수광되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  9. 제8항에 있어서, 상기 메인 광검출기는 광정보저장매체의 래디얼 방향 및 탄젠셜 방향에 대응되는 방향으로 각각 적어도 2분할된 구조이고,
    상기 제1 및 제2서브 광검출기는 광정보저장매체의 래디얼 방향에 대응되는 방향으로 적어도 2분할 된 구조를 가져, DPP 법에 의한 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  10. 제8항에 있어서, 상기 광검출기는 상기 광학부재에 의해 회절된 0차광을 수광하는 보조 광검출기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  11. 제8항에 있어서, 상기 광학부재의 회절영역은 상기 광검출기의 메인 광검출기, 제1 및 제2서브 광검출기에 대응하는 모양으로 형성되어, 인접층에 의한 0차광이 상기 메인 광검출기, 제1 및 제2서브 광검출기에 수광되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  12. 제8항에 있어서, 상기 광학부재의 회절영역은 상기 광검출기의 메인 광검출기, 제1 및 제2서브 광검출기에 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않도록 하는 단일 영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업.
  13. 제8항에 있어서, 상기 광학부재의 회절영역은 상기 제1 및 제2서브 광검출기에 인접층에 의한 0차광이 수광되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업.
  14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광로변환기와 대물렌즈 사이에 입사광의 편광을 바꾸어주는 1/4 파장판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  15. 제14항에 있어서, 광정보저장매체의 두께 차이에 의한 구면수차를 보정하기 위한 위상차를 발생시키는 액정소자;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  16. 제14항에 있어서, 상기 광로변환기는 편광 의존성 광로변환기인 것을 특징으로 하는 광픽업.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 청색파장의 광을 출사하고, 상기 대물렌즈는 BD 규격을 만족하도록 형성되어, BD 규격의 적어도 일 편면에 복수의 기록층을 가지는 광정보저장매체를 기록 및/또는 재생하도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.
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