KR20060063727A - 광픽업 및 광디스크 장치 - Google Patents

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KR20060063727A
KR20060063727A KR1020050117579A KR20050117579A KR20060063727A KR 20060063727 A KR20060063727 A KR 20060063727A KR 1020050117579 A KR1020050117579 A KR 1020050117579A KR 20050117579 A KR20050117579 A KR 20050117579A KR 20060063727 A KR20060063727 A KR 20060063727A
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켄지 야마모토
노리아키 니시
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소니 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 복수 종류의 광디스크에 있어서의 기록 재생 특성을 향상시킬 수 있는 광픽업 및 광디스크 장치를 제안한다. 복수 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업과 광 디스크 장치는, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 광원에서 방출된 제1 또는 제2 광빔을, 대응하는 제1 또는 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 광원 및 대물렌즈 사이의 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차를 소거하기 위한 수차를 발생시키기 위한 제1 수차 보정 수단을 구비한다.
광픽업, 시야 보정 렌즈, 수차 보정 소자, 반송 기구, 신호 처리부, 시스템 컨트롤러, 서보 제어부, 배율 변환 소자.

Description

광픽업 및 광디스크 장치{OPTICAL PICKUP AND OPTICAL DISK APPARATUS}
도 1은 종래의 광픽업의 구성예를 도시하는 개략도,
도 2의 (a)∼(c)는 도 1에 도시된 종래의 광픽업의 구체적 구성을 도시하는 개략도,
도 3의 (a) 및 (b)는 종래의 광픽업의 트래킹 동작에 의한 코마수차의 발생의 설명에 이용하는 개략도,
도 4는 본 실시 형태에 의한 일실시예의 광픽업의 구성을 도시하는 개략도,
도 5는 CD 재생 모드시에 있어서의, 도 4의 실시 형태의 시야 보정 렌즈(field correcting lens)의 삽입이탈(揷拔: insertion and removal)의 설명에 이용하는 개략도,
도 6a 및 도 6b는 도 4의 실시 형태의 수차 보정 소자의 구체적 구성을 도시하는 개략도,
도 7은 도 4의 실시 형태의 수차 보정 소자의 구체적 구성을 도시하는 개략도,
도 8은 도 4의 실시 형태의 시야 보정 렌즈, 대물렌즈 및 CD의 커버 유리의 구체적 구성을 도시하는 개략도,
도 9는 도 4의 실시 형태에 있어서의 시야 방향전환(field turn)과 수차(收差: aberration)와의 관계를 도시하는 그래프,
도 10은 종래의 광픽업에 있어서의 시야 방향전환과 수차와의 관계를 도시하는 그래프,
도 11은 DVD 재생 모드시에 있어서의, 도 4의 실시 형태의 시야 보정 렌즈의 삽입이탈의 설명에 이용하는 개략도,
도 12는 BD 재생 모드시에 있어서의, 도 4의 실시 형태의 시야 보정 렌즈의 삽입이탈의 설명에 이용하는 개략도,
도 13은 본 발명에 의한 광디스크 장치의 1실시 형태의 구성을 도시하는 개략도,
도 14는 도 13의 실시 형태에 의한 시야 보정 렌즈의 삽입이탈의 설명에 이용하는 개략도,
도 15는 도 13의 실시 형태에 의한 시야 보정 렌즈와 배율 변환 소자와의 전환(switch)의 설명에 이용하는 개략도,
도 16은 도 13의 실시 형태에 의한 시야 보정 렌즈와 배율 변환 소자와의 전환의 설명에 이용하는 다른 개략도.
본 발명은, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조 문헌으로 완전히 병합된, 2004년 12월 6일 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 JP2004-352950에 관한 주제를 포함한다.
본 발명은 광픽업 및 광디스크 장치에 관한 것으로서, 형태(type)가 다른 복수 종류의 광디스크에 정보를 기록 재생할 수 있는 광픽업 및 이 광픽업이 유리하게 탑재된 광디스크 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 있어서, 트래킹 제어법으로서 3빔법을 이용한 종래의 광디스크 장치에 탑재되는 광픽업의 구성을 도시하는 것이다.
이 도 1로부터도 명확한 바와 같이, 이러한 광픽업(101)은, 재생 모드에서, 레이저 다이오드(102)에서 방출된 광빔 L100을 그레이팅(103)에 의해 메인빔 및 2개의 사이드빔{이하, 이들을 일괄해서 광빔 L200이라고 부른다}으로 분할한다. 그리고, 이들 광빔(L200)은 그 일부가 빔 스플리터(104)를 투과해서 출사(出射: emitted) 광의 양을 검출하기 위한 포토디텍터(106)에 입사(入射)함과 동시에, 광 빔 L200의 나머지 부분은 빔 스플리터(104)에 의해 반사해서 콜리메이터 렌즈(105)에 입사한다.
콜리메이터 렌즈(105)는 입사하는 광빔 L200을 평행광(collimated light beam)으로 변환하고, 이것은 상승 미러(upturn mirror)(107)를 거쳐서 1/4 파장판(108)에 조사하게 된다. 또, 1/4 파장판(108)은 입사하는 광빔 L200을 원편광(圓偏光)된 광(circularly polarized light)으로 변환한다. 그리고, 광빔 L200은 그 후 대물렌즈(109)를 거쳐서 광디스크(110)의 정보 기록면(110A) 상(上)에 집광된다.
한편, 이 광빔 L200이 광디스크(110)의 정보 기록면(110A)에서 반사된 반사광(이하, 이들을 반사광빔 L300이라고 부른다)은 대물렌즈(109)를 거쳐서 1/4 파장판(108)에 입사하고, 이 1/4 파장판(108)에 의해서 직선 편광된 광(linearly polarized light)으로 변환된 후에 상승 미러(107)를 거쳐서 콜리메이터 렌즈(105)에 입사한다.
그리고, 콜리메이터 렌즈(105)는 입사하는 반사광빔 L300을 수습광(convergent light)으로 변환하고, 이것을 빔 스플리터(104)를 거쳐서 멀티렌즈(multi-lens)(111)에 조사(照射)한다. 멀티렌즈(111)는 입사하는 반사광빔 L300을 수광 소자(112)의 수광면(112A) 상에 집광하여, 입사하는 반사광빔 L300에 비점수차(非点數差)를 준다.
전술된 배열에 의해, 광디스크 장치는, 이 수광 소자(112)의 수광면(112A)에 입사하는 반사광빔 L300에 의거해서 해당 수광 소자(112)로부터 출력되는 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호, 및 RF(Radio Frequency) 신호 등의 각종 신호에 의거해서 트래킹 제어와 포커스 제어를 실행하도록 동작하고 재생 데이터를 취득한다.
그리고, 종래에는, 이와 같은 광디스크 장치로서, 광픽업(101)의 대물렌즈(109)를 회절 렌즈 구조로 하는 것에 의해, 일반적으로 레이저 다이오드(102)에서 방출되는 CD(Compact Disc) 및 DVD(Digital Versatile Disc)를 포함하는 복수 종류의 광디스크(110)에 따른 파장의 광빔 L100을 방출하고, 해당 광빔 L100으로부터 생성된 광빔 L200을 대물렌즈(109) 상에 형성된 회절 격자에 의해서, 광빔을 광디 스크(110)의 정보 기록면(110A)에 집광시키는 광디스크 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 출원 공개 공보 번호 10-199026 참조).
그런데, 근래에는, 더 높은 기록 밀도의 향상이나 대용량화의 요구에 부응하기 위해서, 블루-레이 디스크(BD : Blu-Ray Disc)가 개발되고 있으며, 이 결과, CD, DVD 및 BD의 3종류의 광디스크(110)의 기록 및 재생에 대응한 광디스크 장치가 요망되고 있다.
그러나, 이 경우, CD, DVD, 및 BD를 포함하는 3개의 다른 종류의 광 픽업(110)에 있어 커버 기판 층의 두께와 광 디스크 장치의 레이저 다이오드로부터 방출된 광빔의 파장은 서로 다르다. 보다 구체적으로, CD의 커버 기판 층은 1.2(㎜) 두께이고, DVD의 경우에는 0.6(㎜) 두께이고, BD의 경우에는 0.1(㎜) 두께로 다르며, 또 레이저 다이오드(102)에서 방출되는 광빔 L100의 파장이, CD의 경우에는 780(㎚)이고, DVD의 경우에는 650(㎚)이며, BD의 경우에는 407(㎚)로 다르기 때문에, 이들 커버 유리의 두께 차(差)나 광빔 L100으로부터 생성된 광빔 L200의 파장 차로 인한 광빔에 의해 생성된 구면 수차를 보정해서, 이 광빔을 각 광디스크(110)의 정보 기록면(110A) 상에 집광하지 않으면 안된다.
이제, 도 2의 (a)∼(c)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 CD, DVD 및 BD를 포함하는 3개의 다른 종류의 광디스크(110)에 있어서의 커버 기판 층의 두께 차에 의한 구면 수차나 광빔 L200의 파장 차에 의한 구면 수차를 보정하기 위하여 회절 소자(111)를 대물렌즈(109)의 광 입사면(109A) 측에 배치하는 것에 의해서, 각각의 광디스크(110)의 정보 기록면(110A) 상에 광빔 L200을 집광하여 이 문제를 푸는 방법이 생각된다.
그러나, CD, DVD 및 BD의 광디스크(110)에 있어서의 커버 기판층의 두께 차에 의한 구면 수차나 광빔 L200의 파장 차에 의한 구면 수차를 보정할 수 있는 회절 소자(111)의 설계는 매우 어렵고, 예를 들면 1개의 광디스크(110)의 커버 기판층의 두께나 대응하는 광빔 L200의 파장에 대해서 회절 효율을 최적화했을 때에, 다른 2개의 광디스크(110)의 커버 기판층의 두께나 대응하는 광빔 L200의 파장에 대한 회절 효율이 최적값으로부터 벗어나기 때문에, 다른 2개의 광디스크(110)에서의 기록/재생 특성이 열화(劣化)한다고 하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 1개의 방법으로서 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 3개의 다른 종류에서 CD의 광디스크(110)의 CD 재생 모드시, 대물렌즈(109)에 평행광의 광빔 L200을 입사시키는 대신에 발산광(파워 성분을 포함한)의 광빔 L201을 입사시키는 방법이 생각된다. 이 기술에 의해, 커버 기판 층의 두께 차로 인한 구면 수차와 파장 차로 인한 구면 수차는 정보 재생을 위해 광디스크(110)의 CD를 구동할 때 회절 소자(111)의 회절 효과를 이용하지 않고 발산광을 이용하여 보정된다. 한편, 3개의 다른 종류의 광 디스크(110) 중에서 DVD 또는 BD가 정보를 재생하기 위해 구동될 때 회절 소자(111)에 의해 이 구면 수차는 보정되어 회절 효과는 향상된다.
그러나, 이 방법에 의하면, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 대물렌즈 (109)를 트래킹 동작시키는 것에 의해 발산광의 광빔 L201이 대물렌즈(109)에 대해서 비스듬하게 입사되었을 때에, 발산광의 광빔 L201의 유한화(有限化) 배율이 작아지기 때문에, 트래킹 동작에 의해 허용할 수 없는 코마수차가 발생하며, 이 결과 광디스크(110)의 정보 기록면(110A) 상의 광스폿 형상(profile)이 변형하는 것에 기인하여, 3개의 다른 종류에서 CD의 광디스크(110)에서의 기록 재생 특성이 열화한다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 이상(以上)의 점을 고려해서 이루어진 것으로서, 복수 종류의 광디스크에 있어서의 기록/재생 특성을 향상시킬 수 있는 광픽업 및 광디스크 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 일 양상에서, 본 발명의 전술된 목적과 다른 목적은, 복수 종류의 광디스크에 대응한 광픽업에 있어서, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 광원에서 방출된 제1 또는 제2 광빔을, 대응하는 제1 또는 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 광원 및 대물렌즈 사이의 제1 광빔의 광로 상에 마련되고, 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차를 소거(cancel)하기 위한 수차를 발생시키는 제1 수차 보정 수단을 구비하는 광픽업을 제공하여 달성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 본 발명은, 광빔을 수신하기 위해 투명 기판에 대해 상이한 두께를 나타내는 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업에 있어서, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 선택적으로 방출하는 광원과, 상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로 상에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 수차를 생성하는 제1 수차 보정 수단을 구비하고, 상기 제1 수차 보정 수단은, 상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔을 평행광으로부터 파워 성분을 포함한 상기 제1 수차 보정 수단의 형상을 가지는 파면(波面)으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광픽업을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 본 발명은, 복수 종류의 광디스크를 동작시키도록 적응된 광픽업을 구비하는 광디스크 장치에 있어서, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 수차를 생성하는 제1 수차 보정 수단을 구비하는 광디스크 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업은, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 수차를 생성하는 제1 수차 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 제1 수차 보정 수단 및 대물렌즈를 거쳐서 제1 광빔을 제1 광디스크에 집광시키는 한편, 대물렌즈를 거쳐서 제2 광빔을 제2 광디스크에 집광시키는 것에 의해서, 복수 종류의 광디스크에 있어서도, 항상 광빔의 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수가 있다. 따라서, 본 발명에 따라, 복수의 다른 종류의 광 디스크에 대해서 기록/재생 특성을 향상시킬 수 있는 광픽업을 실현할 수 있다.
이와 유사하게, 본 발명에 따라 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업을 구비한 광디스크 장치는, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 수차를 생성하는 제1 수차 보정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 제1 수차 보정 수단 및 대물렌즈를 거쳐서 제1 광빔을 제1 광디스크에 집광시키는 한편, 대물렌즈를 거쳐서 제2 광빔을 제2 광디스크에 집광시키는 것에 의해서, 복수 종류의 광디스크에 있어서도, 항상 광빔의 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수가 있다. 따라서, 본 발명에 따라, 복수 의 다른 종류의 광 디스크에 대해 기록/재생 특성을 향상시킬 수 있는 광디스크 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 특성, 원리, 및 이용은, 동일한 부분이 동일한 참조 부호 또는 문자로 지정되어 있는 첨부 도면을 참조하여 이하 상세한 설명으로부터 보다 명백해 질 것이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명의 바람직한 1실시 형태를 도시하고 있는 관련 도면을 참조해서, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
<1> 본 실시 형태에 의한 광픽업의 구성
도 4에 있어서, 참조 부호 20은 전체로서 본 실시 형태에 의한 광픽업을 나타내고, 이 광픽업은, CD, DVD 및 BD와 같이 다른 형태의 3개의 광디스크 중 어느 하나에 일치(match)하는 파장을 가지는 광빔 L1을 방출하는 레이저 다이오드(2)와, 상승 미러(upturn mirror)(7)와, 대물렌즈(9) 등을 포함하고 있다. 또, 상승 미러(7)와 대물 렌즈(9) 사이에는, 제1 수차 보정 수단으로서 기능하는 시야 보정 렌즈(field correcting lens)(21)와, 제2 수차 보정 수단으로서 기능하는 수차 보정 소자(22)가 배치되어 있다. 또한, 시야 보정 렌즈(21)를 착탈가능하게(removably) 삽입하기 위한 반송 기구(23)가 마련되어 있다. 다른 형태의 3개의 광디스크의 커버 기판층은 두께가 서로 다르다. 더욱 구체적으로는, CD의 커버 기판층의 두께는 1.2㎜이고, DVD의 커버 기판층의 두께는 0.6㎜이며, BD의 커버 기판층의 두께는 0.1㎜ 이다.
보다 구체적으로, 이 광픽업(20)에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 CD의 광디스크(10)를 재생하는 CD 재생 모드시, 레이저 다이오드(2)에서 방출된 CD용의 파장(780(㎚))의 광빔 L1을, 그레이팅 렌즈(3)를 거쳐서 메인빔과 2개의 사이드빔(이후 간단히 광빔 L2라고 지칭한다)으로 분할하고, 이후 평행광빔으로 변환된다. 빔 스플리터(4), 콜리메이터 렌즈(5), 상승 미러(7) 및 1/4 파장판(8)을 거쳐서 평행광으로 변환된 평행광빔(L2)은 시야 보정 렌즈(21)에 입사된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이 시야 보정 렌즈(21)는, 일반적으로 유리재 등으로 이루어지는 투명한 베이스재(基材: base member)를 사용하는 것에 의해 구성되어 있고, 그 광 입사면(21A)이 소정의 만곡(彎曲) 형상이고, 또한 그 광 출사면(21B)이 평탄 형상인 전체적으로 축(軸) 대칭의 형상을 가진 비구면 렌즈형으로 형성되어 있다.
이 배열에 의해, 시야 보정 렌즈(21)는, 입사되는 광빔 L2를 해당 시야 보정 렌즈(21)의 만곡 형상에 따라 평행광으로부터 발산광{파워 성분을 포함한 시야 보정 렌즈(21)의 만곡 형상을 가지는 파면}으로 변환하고, 이것을 수차 보정 소자(22)에 출사한다. 따라서, 광 디스크(10) 중에서 커버 기판 층의 두께 차로 인한 구면 수차와 파장 차로 인한 구면 수차는 발산관을 사용하여 보정된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수차 보정 소자(22)는, 일반적으로 유리재 등으로 이루어지는 투명한 베이스재를 사용하는 것에 의해 구성되어 있고, 그 광 입사면(22A) 및 광출사면(22B)이 모두 평탄 형상으로 형성되어 있다.
이제 도 6에 도시하는 바와 같이, 수차 보정 소자(22)의 광입사면(22A)은 각각의 높이에 적층되도록 각각이 소정의 파장 선택 특성을 가지고 있는 원형 회절 소자(24)를 동심으로 서로 배치하여 형성된다. 예를 들면 이 회절 소자 중 하나는 BD용의 파장(407(㎚)) 및 CD용의 파장의 광빔 L2를 회절 없이 투과시키고, DVD용의 파장(680(㎚))의 광빔 L2를 회절시킨다. 따라서, 이 배열에 의해 예를 들어 3개의 다른 종류의 광 디스크(10) 중에서 대응하는 CD 또는 BD를 재생하기 위한 CD 재생 모드나 BD 재생 모드에서, 입사하는 광빔 L2을 평행광으로부터 회절된 광으로 변환하는 배열과 비교하면, 회절을 사용하지 않을 때 더 많은 광양으로 광 디스크(10)의 정보 기록면(10A)에 광빔 L2를 집광하여 이를 광디스크(10)의 정보 기록면(10A)에 집광할 수 있다.
따라서 이 배열에 의해, 이 수차 보정 소자(22)는, DVD용의 파장의 광빔 L2만을 회절 소자(24)를 투과할 때에 회절시키는 것에 의해서, 이 DVD용의 파장의 광빔 L2의 대물 렌즈(9)에 대한 구면 수차를 보정할 수가 있다.
또, 도 7에 도시하는 바와 같이, 수차 보정 소자(22)의 출사면(22B)에는, 예를 들면 파장 선택성을 가지는 복수의 파장 필터막(25)이 도포되어 있다.
이 파장 필터막(25)은 후술되는 바와 같은 방식으로 일반적으로 배열된다. 제 1 파장 필터막(25A)은, 예를 들면 대물렌즈(9)의 개구수가 0.45로 되는 바와 같은 중앙 원형 영역(25D)의 외측에 배치되고, 또한 대물렌즈(9)의 개구수가 0.6으로 되는 바와 같은 원형 영역의 내측에 배치되어, DVD용의 파장 및 BD용의 파장의 광빔 L2를 거의 완전히 투과시키고, CD용의 파장의 광빔 L2를 거의 완전히 반사시키 고, 제2 파장 필터막(25B)은, 대물렌즈(9)의 개구수가 0.6으로 되는 바와 같은 원형 영역의 외측에 배치되고, 또한 대물렌즈(9)의 개구수가 0.85로 되는 바와 같은 원형 영역의 내측에 배치되어, BD용의 파장의 광빔 L2를 거의 완전히 투과시키고, DVD용의 파장 및 CD용의 파장의 광빔 L2를 거의 완전히 반사시키며, 제3 파장 필터막(25C)은, 대물렌즈의 개구수가 0.85로 되는 바와 같은 원형 영역의 외측에 배치되어, BD용의 파장, DVD용의 파장 및 CD용의 파장의 광빔 L2를 거의 완전히 반사시키도록 구성되어 있다.
이 배열에 의해, 이 수차 보정 소자(22)는, BD용의 파장을 개구수 0.85에 대응한 광빔 L2로 하고, DVD용의 파장을 개구수 0.6에 대응한 광빔 L2로 하고, CD용의 파장을 개구수 0.45에 대응한 광빔 L2로 선정할 수가 있다.
이와 같이 해서, 광픽업(20)은 시야 보정 렌즈(21)에 입사되는 CD용의 파장의 광빔 L2를 평행광에서 발산광으로 변환해서 커버 기판층의 두께 차로 인한 구면 수차와 파장 차로 인한 구면 수차를 보정하여 수차 보정 소자(22)에 출사한다. 이후 수차 보정 소자(22)에 입사되는 발산광의 광빔 L2를 개구 제한하는 것에 의해서, 개구수 0.45에 대응시키고, 대물렌즈(9)를 거쳐서 이것을 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키도록 한다.
이 때, 시야 보정 렌즈(21)는, CD의 광디스크(10)에 대해서 무수차(無收差)로 되도록 만곡 형상이 선정되어 있다.
이것에 의해, CD용의 파장의 광빔 L2가 시야 보정 렌즈(21), 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광되었을 때에, 광픽업(20)은 정보 기록면(10A) 상에 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있다.
그리고, CD 또는 광디스크(10)에 의해 반사된 반사광빔 L3을 대물렌즈(9) 및 수차 보정 소자(22)를 거쳐서 시야 보정 렌즈(21)에 입사시킨 후에, 광픽업(20)은, 상술한 재생 모드시와 마찬가지로, 1/4 파장판(8), 상승 미러(7), 콜리메이터 렌즈(5), 빔 스플리터(4) 및 멀티렌즈(11)를 거쳐서 수광 소자(12)의 수광면(12A) 상에 광빔(L3)을 집광한다.
이러한 구성에 부가하여, 이 광픽업(20)은, CD 재생 모드시에 있어서, 대물렌즈(9)를 이 광디스크(10)의 반경 방향으로, 또한 해당 광디스크(10)의 기록면에 대해서 평행하게 이동시키는 트래킹 동작을 시켰을 때에 발생하는 코마수차(coma)를 보정할 수 있도록 되어 있다.
보다 구체적으로, 대물렌즈(9)를 트래킹 동작시키는 것에 의해서 대물렌즈(9)의 시야를 방향전환(turn)했을 때에, 광픽업(20)은, 시야 보정 렌즈(21) 및 대물렌즈(9)의 광축의 편심(偏芯)에 의해 발생하는 코마수차가 대물렌즈(9)를 트래킹 동작시키는 것에 의해서 광빔 L2가 대물렌즈(9)에 대해서 비스듬하게 입사하는 것에 의해 발생하는 코마수차를 소거하도록 해서 이 코마수차를 보정하도록 되어 있다.
이것에 의해, 이 광픽업(20)은, 대물렌즈(9)에 대해서 비스듬하게 입사한 광빔 L2가 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광되었을 때에도, 코마수차가 소거된 상태에서 정보 기록면(10A) 상에 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있 도록 되어 있다.
여기서, 시야 보정 렌즈(21)의 만곡 형상에 대해서는, 광축으로부터의 높이(㎜)를 Y, 곡률 반경(㎜)을 R, 원추 정수(圓錐定數: conical constant)를 K, Y4항(項: term)의 비구면 계수를 A, Y6항의 비구면 계수를 B, Y8항의 비구면 계수를 C, Y10항의 비구면 계수를 D, Y12항의 비구면 계수를 E, Y14항의 비구면 계수를 F, Y16항의 비구면 계수를 G라고 하면, 면정점(面頂点)으로부터의 깊이 X(㎜)는, 다음에 기재하는 바와 같은 비구면 식 (1)에 의해서 나타내어진다. 이것에 의해, 시야 보정 렌즈(21)의 비구면 형상을 상기 식을 이용해서 설계할 수가 있다.
[식 1]
Figure 112005070914370-PAT00001
…(1)
이 때, 시야 보정 렌즈(21)와, 대물렌즈(9) 및 CD의 광디스크(10)에 있어서의 그의 입사면(21A) 및 출사면(21B)의 형상, 곡률 반경, 다음면(次面)까지의 축상(軸上: on-axis) 두께, CD에 대응한 광빔 L2의 파장에 있어서의 굴절률 및 비구면 계수의 1예를 도 8에 도시한다.
그리고, 시야 보정 렌즈(21), 대물렌즈(9) 및 CD의 광디스크(10)를 도 8에 나열한 바와 같이 설계했을 때의 대물렌즈(9)의 시야 방향전환(field turn)에 대한 구면 수차, 코마수차 및 비점수차를 도 9에 도시하고, 한편, 이것에 대해서, 도 3 에 도시하는 바와 같은 시야 보정 렌즈(21)를 삽입하지 않고, 레이저 다이오드(2)의 발광점을 대물렌즈(9)에 대해서 22.82(㎜) 떨어진 위치로부터 발산광의 광빔 L2를 입사시켰을 때의 대물렌즈(9)의 시야 방향전환에 대한 구면 수차, 코마수차 및 비점수차를 도 10에 도시한다.
이 실험 결과로부터 볼 수 있는 바와 같이, 시야 보정 렌즈(21), 대물렌즈(9) 및 CD의 광디스크(10)를 상술한 바와 같이 설계했을 때의 대물렌즈(9)의 시야 방향전환에 대한 전체 수차(overall aberration)는, 도 3에 도시하는 바와 같은 시야 보정 렌즈(21)를 삽입하지 않고, 레이저 다이오드(2)의 발광점을 대물렌즈에 대해서 22.82(㎜) 떨어진 위치로부터 발산광의 광빔 L2를 입사시켰을 때의 대물렌즈(9)의 시야 방향전환에 대한 전체 수차에 비해, 대폭 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
특히, 3차(次)의 코마수차에 있어서는, 도 3에 도시하는 바와 같은 시야 보정 렌즈(21)를 삽입하지 않고, 레이저 다이오드(2)의 발광점을 대물렌즈으로부터 22.82(㎜)에 배치했을 때의 발산광의 광빔 L2를 입사시켰을 때의 대물렌즈(9)의 시야 방향전환에 비해, 대폭 감소시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 이 광픽업(20)은, 도 11에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 DVD의 광디스크(10)를 재생하는 DVD 재생 모드시, 레이저 다이오드(2)에서 방출된 DVD용 파장(650(㎚))의 광빔 L1을, 상술한 재생 모드시와 마찬가지로 그레이팅 렌즈(grating lens)(3)를 거쳐서 광빔(L2)을 생성하도록 분할하고, 그 후 빔 스플리터(4), 콜리메이터 렌즈(5), 상승 미러(7) 및 1/4 파장판(8)을 거쳐서 평행광으로 변환된 광빔 L2를 수차 보정 소자(22)에 입사시킨다.
이 때, 광픽업(20)은, 도 11로부터도 명확한 바와 같이, 반송 기구(23)를 구동시켜, 시야 보정 렌즈(21)를 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이에서 빼내도록 되어 있다.
수차 보정 소자(22)는 입사되는 DVD용의 파장의 광빔 L2를 회절 소자(24)에 의해 회절시킴과 동시에, 개구 제한하는 것에 의해 개구수 0.6에 대응시키고, 광빔을 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시킨다.
이와 같이 해서 광픽업(20)은, DVD용의 파장의 광빔 L2가 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광되었을 때에, 정보 기록면(10A) 상에 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있도록 되어 있다.
그리고, 광픽업(20)은 그 후 반사광빔 L3을 대물렌즈(9)를 거쳐서 수차 보정 소자(22)에 입사시킨 후에, 상술한 재생 모드시와 마찬가지로, 1/4 파장판(8), 상승 미러(7), 콜리메이터 렌즈(5), 빔 스플리터(4) 및 멀티렌즈(11)를 거쳐서 수광 소자(12)의 수광면(12A) 상에 광빔을 집광한다. 따라서, DVD 용의 파장의 광빔 L2은 회절 소자(24)에 의해서 회절되어 광디스크(10), 즉 DVD의 커버 기판 층의 두께 차로 인한 구면 수차와 파장 차로 인한 구면 수차를 보정한다.
한편, 이 광픽업(20)은, 도 12에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 BD의 광디스크(10)를 재생하는 BD 재생 모드시, 레이저 다이오드(2)에서 방출된 BD용의 파장(407(㎚))의 광빔 L1을, 상술한 재생 모드시와 마찬가지로 그레이팅 렌즈(3)를 거 쳐서 광빔 L2로 분할하고, 그 후 빔 스플리터(4), 콜리메이터 렌즈(5), 상승 미러(7) 및 1/4 파장판(8)을 거쳐서 평행광으로 변환된 광빔 L2를 수차 보정 소자(22)에 입사시킨다.
이 때, 광픽업(20)은, 도 12로부터도 명확한 바와 같이, 상술한 DVD 재생 모드시와 마찬가지로 반송 기구(23)를 구동시켜, 시야 보정 렌즈(21)를 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이에서 빼내도록 되어 있다.
수차 보정 소자(22)는 입사되는 광빔 L2를 개구 제한하는 것에 의해서 개구수 0.85에 대응시키고, 대물렌즈(9)를 거쳐서 광빔을 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시킨다.
이와 같이 해서 광픽업(20)은, BD용의 파장의 광빔 L2가 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광되었을 때에, 정보 기록면(10A) 상에 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있다. 이 실시예의 광픽업(20)은 광 디스크(10) 즉 BD의 커버 기판 층의 두께 차로 인한 구면 수차와 BD의 파장의 광빔 L2가 방출될 때 야기되는 파장 차로 인한 구면 수차를 보정하기 위해 수차 보정 소자(22)의 회절 효과를 요구치 않고 광 디스크(10)로서 BD를 재생하도록 최적으로 적응되어 있다.
그리고, 광픽업(20)은, 그 후 반사광빔 L3을 대물렌즈(9)를 거쳐서 수차 보정 소자(22)에 입사시킨 후에, 상술한 재생 모드시와 마찬가지로, 1/4 파장판(8), 상승 미러(7), 콜리메이터 렌즈(5), 빔 스플리터(4) 및 멀티렌즈(11)를 거쳐서 수광 소자(12)의 수광면(12A) 상에 광빔을 집광한다.
<2> 본 실시 형태에 의한 광디스크 장치의 구성
도 13은 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업(20)을 적용하여 실현된 본 실시 형태에 의한 광디스크 장치(30)를 개략적으로 도시하는 것이며, 이 광 디스크 장치(30)는 CD, DVD 또는 BD의 광디스크(10)로부터 데이터를 기록하거나, 또는 해당 광디스크(10)에 기록된 데이터를 재생할 수 있도록 되어 있다.
보다 구체적으로, 이 광디스크 장치(30)에 있어서는, 기록 모드시, 시스템 컨트롤러(31)가 서보 제어부(32)를 거쳐서 스핀들 모터(33)를 구동 제어하는 것에 의해, 해당 광 디스크 장치(30)에 장전(裝塡)된 광디스크(10)를 소정 상태로 회전 구동한다.
이 때, 광 디스크 장치(30)의 신호 처리부(34)에는, 외부 기기(35)로부터 인터페이스(36)를 거쳐서 영상/음성 데이터나 컴퓨터 데이터 등의 각종 기록용의 데이터가 공급된다. 그리고, 이 신호 처리부(34)는 공급되는 데이터에 대해서 변조 처리 등의 소정의 신호 처리를 행해서, 얻어진 데이터를 레이저 구동 데이터로서 레이저 제어부(37)에 기록하도록 한다.
레이저 제어부(37)는 공급되는 레이저 구동 데이터에 따라 광픽업(20) 내의 레이저 다이오드(2)(도 4)를 일정(predetermined) 파워 레벨로 점멸(点滅: flash) 구동한다. 이것에 의해, 레이저 다이오드(2)의 점멸 동작에 따라 광픽업(20)으로부터 광디스크(10)를 향해 상술한 광빔 L2이 점멸 조사되고, 이것에 의해 광디스크(10)에 데이터가 기록된다.
또, 이 때 광픽업(20)은, 이러한 광빔 L2의 광디스크(10)에서 반사되어 생성된 반사광빔 L3에 의거해서 수광 소자(12)(도 4)에서 출력된 각종 신호를 프리앰프(preamp)(38)에 부여한다.
그리고, 프리앰프(38)는 이들 공급되는 각종 신호에 의거해서 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호 및 RF 신호를 생성하고, 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 서보 제어부(32)에 송출함과 동시에, RF 신호를 신호 처리부(34)에 송출한다.
필요에 따라 서보 제어부(32)는, 공급되는 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호에 의거해서, 광픽업(20)에서 방출된 광빔 L2가 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 정확하게 포커스 및 정확히 트래킹하도록, 광픽업(20)을 광디스크(10)의 지름(徑) 방향으로 이동시키기 위한 이송 모터(39)와, 광픽업(20) 내의 대물렌즈(9)를 보존유지(保持: hold)하는 2축 액추에이터(도시하지 않음)를 구동한다.
한편, 재생 모드시, 기록 모드시와 마찬가지로 광디스크 장치(30)의 시스템 컨트롤러(31)가 서보 제어부(32)를 거쳐서 스핀들 모터(33)를 구동 제어하는 것에 의해, 해당 광디스크 장치(30)에 장전된 광디스크(10)를 소정 상태로 회전 구동한다.
또, 이 때 레이저 제어부(37)는 광픽업(20) 내의 레이저 다이오드(2)(도 4)를 일정 파워 레벨로 점등시킨다. 이것에 의해, 광픽업(20)으로부터 광디스크(10)를 향해 광빔 L2가 계속 조사되고, 이 광빔 L2의 광디스크(10)에서 반사광으로 이루어지는 반사광빔 L3에 의거해서 수광 소자(12)(도 4)에서 출력된 각종 신호가 프 리앰프(38)에 부여된다.
프리앰프(38)는 기록 모드시와 마찬가지로 광픽업(20)으로부터 부여되는 각종 신호에 의거해서 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호 및 RF 신호를 생성하고, 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 서보 제어부(32)에 송출함과 동시에, RF 신호를 신호 처리부(34)에 송출한다.
이렇게 해서 기록 모드에서와 같이 광디스크 장치(30)는 이들 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호에 의거해서, 서보 제어부(32)의 제어하에서, 포커스 제어 및 트래킹 제어를 행한다.
또, 신호 처리부(34)는 공급되는 RF 신호에 대해서 복조 처리 및 에러 정정 처리 등의 소정의 신호 처리를 행하고, 인터페이스(36)를 거쳐서 얻어진 재생 데이터를 외부 기기(35)에 송출한다.
이와 같이 해서 이 광디스크 장치(30)는, 광디스크(10)에 데이터를 기록하거고 광디스크(10)에 기록된 데이터를 재생할 수 있도록 되어 있다.
이러한 구성에 부가하여 이 광디스크 장치(30)는, 데이터를 기록 또는 재생하는데 사용되는 광 디스크(10)를 검출하며 재생 모드 또는 기록 모드에서, 광디스크(10)가 CD, DVD 또는 BD 중 어느 것인지를 검출한다. 이 광디스크 장치(30)는 디스크 검출 데이터를 생성하고, 이것을 신호 처리부(32)에 송출한다.
또, 신호 처리부(32)는, 기록 모드시, 광픽업(20)으로부터 공급되는 디스크 검출 데이터에 대응하는 파장을 나타내는 레이저 구동 데이터를 레이저 제어부(38)에 인가하며, 이 레이저 제어부(38)는 공급되는 레이저 구동 데이터에 따라 광픽업 (20) 내의 레이저 다이오드(2)(도 4)를 광디스크(10)에 따른 파장에 갖는 일정 파워 레벨로 점멸 구동할 수 있도록 되어 있다.
한편, 신호 처리부(32)는, 재생 모드시, 광픽업(20)으로부터 공급되는 디스크 검출 데이터에 대응하는 파장을 나타내는 레이저 구동 데이터를 레이저 제어부(38)에 인가하며, 이 레이저 제어부(38)는 광픽업(20) 내의 레이저 다이오드(2)(도 4)를 상술한 광디스크(10)에 따른 파장을 갖는 일정 파워 레벨로 점등시킬 수 있도록 되어 있다.
이 때, 신호 처리부(34)는 광픽업(20)으로부터 공급되는 디스크 검출 데이터를 시스템 컨트롤러에 송출한다.
그리고, 시스템 컨트롤러(31)는 디스크 검출 데이터에 의거해서, 서보 제어부(32)를 거쳐서 반송 기구(conveyance mechanism)(23)를 제어하는 것에 의해서, 광디스크 장치(30)가 CD의 광디스크(10)를 기록 재생할 때에, 반송 기구(23)를 구동시켜 시야 보정 렌즈(21)(도 4)를 상승 미러(7)(도 4) 및 수차 보정 소자(22)(도 4) 사이에 삽입하는 한편, 광디스크 장치(30)가 DVD 또는 BD의 광디스크(10)를 기록 재생하는 경우에, 반송 기구(23)를 구동시켜 시야 보정 렌즈(21)(도 4)를 상승 미러(7)(도 4) 및 수차 보정 소자(22)(도 4) 사이에서 빼낼 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 해서 광디스크 장치(30)는, 장전되는 광디스크(10)의 종류에 따라 반송 기구(23)를 구동시켜, 시야 보정 렌즈(21)(도 4)를 상승 미러(7)(도 4) 및 수차 보정 소자(22)(도 4) 사이에 삽입 또는 이탈할 수 있게 되며, 이것에 의해 CD 재생 모드시에, CD용의 파장의 광빔 L2를 시야 보정 렌즈, 수차 보정 소자 및 대물 렌즈를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키는 한편, DVD 또는 BD 재생 모드시에, DVD용 또는 BD용의 파장의 광빔 L2를 수차 보정 소자 및 대물렌즈를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키는 것에 의해서, 정보 기록면(10A) 상에 항상 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있도록 되어 있다.
<3> 본 실시 형태의 동작 및 효과
이상의 구성에 있어서, 이 광디스크 장치(30)는, 반송 기구(23)를 구동시켜 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이에 시야 보정 렌즈(21)를 삽입하고, 대물렌즈(9)를 트래킹 동작시킴으로써, 시야 보정 렌즈(21) 및 대물렌즈(9)의 광축의 편심에 의해 발생시킨 코마수차에 의해서, 시야 보정 렌즈(21) 없이 대물렌즈(9)를 트래킹 동작시켰을 때에 발생하는 코마수차를 소거하도록 해서 코마수차를 보정하는 것이 가능하다.
따라서, 이 광디스크 장치(30)는, CD 재생 모드시에, CD용의 파장의 광빔 L2를 시야 보정 렌즈(21), 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키는 한편, DVD 또는 BD 재생 모드시에, DVD용 또는 BD용의 파장의 광빔 L2를 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키는 것에 의해서, 정보 기록면(10A) 상에 항상 광빔 L2의 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수가 있다.
이상의 구성에 의하면, 광 디스크 장치(30)가 반송 기구(23)를 구동시켜 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이에 시야 보정 렌즈(21)를 삽입하고, 대물렌 즈(9)를 트래킹 동작시켰을 때에, 시야 보정 렌즈(21) 및 대물렌즈(9)의 광축의 편심에 의해 발생시킨 코마수차에 의해서, 시야 보정 렌즈(21) 없이 대물렌즈(9)를 트래킹 동작시켰을 때에 발생하는 코마수차를 소거하도록 해서 코마수차를 보정할 수 있으며, 이것에 의해, 광 디스크 장치(30)는, CD 재생 모드시에, CD용의 파장의 광빔 L2를 시야 보정 렌즈(21), 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키는 한편, DVD 또는 BD재생 모드시에, DVD용 또는 BD용의 파장의 광빔 L2를 수차 보정 소자(22) 및 대물렌즈(9)를 거쳐서 광디스크(10)의 정보 기록면(10A) 상에 집광시키는 것에 의해서, 정보 기록면(10A) 상에 항상 광빔 L2의 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있으며, 이렇게 해서 복수 종류의 광디스크에 있어서 기록 재생 특성을 향상시킬 수 있는 광디스크 장치를 실현할 수가 있다.
<4> 다른 실시 형태
또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, CD, DVD 또는 BD의 광디스크(10)를 재생하는 재생 모드시에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, CD, DVD 또는 BD의 광디스크(10)에 정보를 기록하는 기록 모드시에도 적용할 수가 있다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 소정의 제1 광디스크 혹은 이것과는 다른 제2 광디스크에 데이터를 기록하거나, 또는 상기 제1 혹은 상기 제2 광디스크로부터 데이터를 재생하는 광픽업으로서, CD의 제 1 광디스크 또는 이것과는 다른 DVD 혹은 BD의 제 2 광디스크로부터 데이터를 재생하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, CD, DVD, 및 BD 이외의 여러 가지 광디스크에 대응해서 동등하게 사용해도 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 광원 및 대물렌즈 사이의 광로 상에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차를 소거하기 위한 수차를 발생시키는 제1 수차 보정 수단이, 대물렌즈(9)를 이 광디스크(10)의 반경 방향으로, 또한 해당 광디스크(10)의 기록면에 대해서 평행하게 이동시키는 트래킹 동작을 시킨 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 대물렌즈로 인해 발생하는 코마수차를 소거하기 위해 대물렌즈를 경사시키는 등의 그 밖의 여러 가지 대물 렌즈 기술에 기인해서 발생하는 코마수차에 대해서도 적용할 수가 있다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 광원 및 대물렌즈 사이의 광로 상에 마련되고, 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차를 소거하기 위한 수차를 발생시키는 제1 수차 보정 수단으로서, 시야 보정 렌즈(21)를 마련한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 상술한 시야 보정 렌즈(21)와 마찬가지 작용을 가진 액정 디바이스 등의 그 밖의 여러가지 수차 보정 수단에 적용할 수가 있다. 특히, 액정 디바이스의 경우에는 파장마다 인가 전압을 제어해서 투과 파면에 부여하는 위상 분포를 컨트롤할 수 있기 때문에, 유리 등의 렌즈에 비해, 파장마다 광로로부터 시야 보정 렌즈(21)를 삽입하거나 이를 이탈시킬 필요가 없다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 시야 보정 렌즈를 삽입하거나 이탈시키도록 자유롭게 구동시키는 반송 기구를 마련하고, CD, DVD 및 BD의 3종류의 광디스크에 각각 대응한 파장의 광빔을 동일 광로를 경유해서 기록면에 집광시킨 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 광원 및 대물렌즈 사이에 시야 보정 렌즈를 마련하고, 또 해당 시야 보정 렌즈를 우회(迂回: bypass)하는 바와 같은 우회 광로(detour light path)를 마련하는 것에 의해서, CD의 광디스크에 대응한 파장의 광빔을 시야 보정 렌즈 및 대물렌즈를 거쳐서 CD의 광디스크의 기록면에 집광시키는 한편, DVD 또는 BD의 광디스크에 각각 대응한 파장의 광빔을 우회시켜 시야 보정 렌즈를 거치지 않고 대물렌즈를 거쳐서 DVD 또는 BD의 광디스크의 기록면에 집광시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 광픽업은 여러 가지 복수 종류의 광디스크에 각각 대응한 파장의 광빔을 동일 광로 상을 경유시키지 않고 기록면에 집광시키도록 적용해도 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 광원 및 대물렌즈 사이에 마련되는 시야 보정 렌즈(21)를, 광빔 L2를 평행광에서 발산광으로 변환시키는 작용도 갖게 한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 CD 재생 모드에 대해서는, 반송 기구(23)를 구동시켜 콜리메이터 렌즈(5)를 빔 스플리터(4) 및 상승 미러(7) 사이에서 빼내거나, 또는 레이저 다이오드를 복수 마련하는 것 등에 의해서, 도 14에 도시하는 바와 같이, 시야 보정 렌즈(50)에 발산광의 광빔 L2를 입사시키는 경우에 있어서는, 대물렌즈(9)를 트래킹 동작시켰을 때에, 시야 보정 렌즈(21) 및 대물렌즈(9)의 광축의 편심에 의해서 코마수차를 발생시키는 작용 만을 갖게 하도록 해도 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, CD의 광디스크(10)를 재생하는 경우에, 반송 기구(23)를 구동시켜, 시야 보정 렌즈(21)를 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이에 삽입하는 한편, DVD 또는 BD의 광디스크(10)를 재생하는 경우에, 반송 기구(23)를 구동시켜, 시야 보정 렌즈(21)를 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이로 빼낸 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, BD의 광디스크(10)를 재생하는 경우에, 대안적으로 상승 미러(7) 및 수차 보정 소자(22) 사이에 소정 형상의 배율(倍率) 변환 소자(51)를 삽입하도록 해도 좋다.
이것에 의해, 발광점이 거의 같은 위치에 배치된 복수 종류의 파장의 레이저광에 대해서, 각각의 파장에 최적(最適: 가장 적합)한 광학 배율을 간단한 구성으로 설정할 수 있으며, 이렇게 해서 기록/재생 특성을 보다 향상시킬 수가 있다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 파워 성분(power component)을 포함한 제1 수차 보정 수단의 곡면 형상을 가지는 파면으로서, CD용의 광빔 L2를 평행광에서 발산광으로 변환한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 발산광 이외의 그밖의 여러 가지의 파워 성분을 포함한 여러 가지 파면에 적용하도록 해도 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 제1 수차 보정 수단 및 대물렌즈 사이에 마련된 제2 수차 보정 수단으로서, 수차 보정 소자(22)의 입사면(22A)에 회절 소자(24)를 형성하고, 수차 보정 소자(22)의 출사면(22B)에 파장 필터막(25)을 도포(塗布: apply)한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 회절 필터막이나 개구 제한 소자 등의 그밖의 여러 가지의 회절에 의해 수차를 보정하고, 또 개구를 제한하는 방법을 이용할 수가 있다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 파장 필터막에 의해서 여러 다른 파장 중 임의의 파장의 광빔을 투과 또는 반사시킨 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 여러 다른 파장 중 각각의 파장의 광빔을 투과 또는 흡수, 혹은 회절시키도록 해도 좋고, 요컨대 CD, DVD 또는 BD에 대응한 유효 지름 내의 광 이외의 광빔이 집광 스폿에 기여하지 않도록 하면 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, CD, DVD 또는 BD 중의 어느 광디스크(10)가 기록 재생하는지를 광픽업(20)이 검출하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그밖의 여러 가지의 방법에 의해서 광디스크의 종류를 검출하도록 해도 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 시스템 컨트롤러(33)가 서보 제어부(32)를 거쳐서 반송 기구(23)를 구동시킨 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예를 들어 반송 기구(23)를 구동시키기 위한 반송 수단을 시스템 컨트롤러(33)와는 별개로 마련하도록 해도 좋다.
또, 상술한 실시 형태에 있어서는, 본 발명을 도 12와 같이 구성된 광디스크 장치(40)에 적용하도록 한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그밖의 여러 가지 구성의 광디스크 장치에 널리 적용할 수가 있다.
요컨대 본 발명은, 여러 가지 광디스크 장치에 널리 적용할 수가 있다.
이 기술 분야에 숙련된 당업자라면, 첨부된 청구항의 범위나 그 균등한 범위 내에 있는 설계 요건과 다른 인자에 따라 본 발명의 여러 변경, 조합, 하위 조합, 및 변형을 할 수 있을 것이라는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 복수 종류의 광디스크에 대응한 광픽업에 있어서, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 광원에서 방출된 제1 또는 제2 광빔을, 대응하는 제1 또는 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 광원 및 대물렌즈 사이의 제1 광빔의 광로 상에 마련되고, 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차를 소거하기 위한 수차를 발생시키는 제1 수차 보정 수단을 마련하도록 한 것에 의해, 제1 수차 보정 수단 및 대물렌즈를 거쳐서 제1 광빔을 제1 광디스크에 집광시키는 한편, 대물렌즈를 거쳐서 제2 광빔을 제2 광디스크에 집광시키는 것에 의해서, 복수 종류의 광디스크에 있어서도, 항상 광빔의 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있으며, 이렇게 해서 복수 종류의 광디스크에 있어서의 기록 재생 특성을 향상시킬 수 있는 광픽업을 실현할 수가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 복수 종류의 광디스크에 대응한 광픽업을 탑재한 광디스크 장치에 있어서, 제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과, 광원에서 방출된 제1 또는 제2 광빔을, 대응하는 제1 또는 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와, 광원 및 대물렌즈 사이의 제1 광빔의 광로 상에 마련되고, 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차를 소거하기 위한 수차를 발생시키는 제1 수차 보정 수단을 마련하도록 한 것에 의해, 제1 수차 보정 수단 및 대물렌즈를 거쳐서 제1 광빔을 제1 광디스크에 집광시키는 한편, 대물렌즈를 거쳐서 제2 광빔을 제2 광디스크에 집광시키는 것에 의해서, 복수 종류의 광디스크에 있어서도, 항상 광빔의 집광 스폿을 회절 한계까지 집광시킬 수 있으며, 이렇게 해서 복수 종류의 광디스크에 있어서의 기록 재생 특성을 향상시킬 수 있는 광디스크 장치를 실현할 수가 있다.

Claims (22)

  1. 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업에 있어서,
    제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 제1 수차 보정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 광빔 또는 제2 광빔은,
    상기 광원으로부터 선택적으로 방출되고, 상기 광원으로부터 동일 광로를 경유해서 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광되고,
    상기 광 픽업은,
    상기 제1 수차 보정 수단을, 상기 제1 광디스크의 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로에 삽입하는 한편, 상기 제2 광디스크 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로로부터 빼내도록, 반송하기 위한 반송 수단
    　을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단은,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔을 평행광으로부터 파워 성분을 포함한 상기 제1 수차 보정 수단의 형상을 가지는 파면(波面)으로 변환하는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단 및 상기 대물렌즈 사이에 제2 수차 보정 수단을 더 구비하고,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    복수 종류의 상기 제2 광빔 또는 상기 제 2 광빔 중의 하나의 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광 시키도록 회절시키는 한편, 상기 제1 광빔을 투과시키는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    상기 제1 또는 상기 제2 광빔을 각각의 개구수에 대응한 상기 제1 또는 상기 제2 광빔으로 개구 제한하는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 제3 상기 광디스크에 대응한 파장의 제3 광빔을 방출하고,
    상기 대물렌즈는 상기 제 3 광빔을 상기 제3 광 디스크의 기록면으로 집광하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3 광빔은,
    상기 제1 광빔과 제2 광빔과 동일한 광로를 경유해서 상기 제3 광디스크의 기록면에 집광되고,
    상기 광 픽업은,
    상기 제1 수차 보정 수단을, 상기 제1 광디스크의 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로에 삽입하는 한편, 상기 제2 광디스크 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로로부터 빼내도록, 반송하기 위한 반송 수단
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단 및 상기 대물렌즈 사이에 제2 수차 보정 수단을 더 구비하고,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광 시키도록 회절시키는 한편, 상기 제1 광빔과 제 3 광빔을 투과시키는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  9. 광빔을 수신하기 위해 투명 기판에 대해 상이한 두께를 나타내는 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업에 있어서,
    제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 선택적으로 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로 상에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 제1 수차 보정 수단
    을 구비하고,
    상기 제1 수차 보정 수단은,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔을 평행광으로부터 파워 성분을 포함한 상기 제1 수차 보정 수단의 형상을 가지는 파면(波面)으로 변환하는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 광빔 또는 제2 광빔은,
    상기 광원으로부터 선택적으로 방출되고, 상기 광원으로부터 동일 광로를 경유해서 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광되고,
    상기 광 픽업은,
    상기 제1 수차 보정 수단을, 상기 제1 광디스크의 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로에 삽입하는 한편, 상기 제2 광디스크 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로로부터 빼내도록, 반송하기 위한 반송 수단
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단 및 상기 대물렌즈 사이에 제2 수차 보정 수단
    을 더 구비하고,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    복수 종류의 상기 제2 광빔 또는 상기 제2 광빔 중의 하나의 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광 시키도록 회절시키는 한편, 상기 제1 광빔 및 다른(他) 상기 제2 광빔을 투과시키는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    상기 제1 또는 상기 제2 광빔을 각각의 개구수에 대응한 상기 제1 또는 상기 제2 광빔으로 개구 제한하는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  13. 복수 종류의 광디스크를 동작시키도록 적응된 광픽업을 구비하는 광디스크 장치에 있어서,
    제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 제1 수차 보정 수단
    을 구비하는 광디스크 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 광빔은,
    상기 광원으로부터 선택적으로 방출되고 상기 광원으로부터 동일 광로를 경유해서 대응하는 상기 제1 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광되고,
    상기 광디스크 장치는,
    상기 제1 수차 보정 수단을, 상기 제1 광디스크의 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로에 삽입하는 한편, 상기 제2 광디스크 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로로부터 빼내도록, 반송하기 위한 반송 수단
    을 더 구비하는 광디스크 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단은,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔을 평행광으로부터 파워 성분을 포함한 상기 제1 수차 보정 수단을 가지는 파면으로 변환하는 광디스크 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단 및 상기 대물렌즈 사이에 제2 수차 보정 수단을 더 구비하고,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    복수 종류의 상기 제2 광빔 또는 상기 제2 광빔 중의 하나의 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광시키도록 회절시키는 한편, 상기 제1 광빔 및 다른 상기 제2 광빔을 투과시키는
    것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    상기 제1 또는 상기 제2 광빔을 각각의 개구수에 대응한 상기 제1 또는 상기 제2 광빔으로 개구 제한하는
    것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 광원은 제3 상기 광디스크에 대응한 파장의 제3 광빔을 방출하고,
    상기 제3 광빔은,
    상기 제1 광빔과 제2 광빔과 동일한 광로를 경유해서 상기 대물 렌즈에 의해서 상기 제3 광디스크의 기록면에 집광되고,
    상기 광디스크 장치는,
    상기 제1 수차 보정 수단을, 상기 제1 광디스크의 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로에 삽입하는 한편, 상기 제2 광디스크 기록 재생시에, 상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 및 상기 제2 광빔의 상기 광로로부터 빼내도록, 반송하기 위한 반송 수단
    을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 수차 보정 수단 및 상기 대물렌즈 사이에 제2 수차 보정 수단을 더 구비하고,
    상기 제2 수차 보정 수단은,
    상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광시키도록 회절시키는 한편, 상기 제1 및 다른 제3 광빔을 투과시키는
    것을 특징으로 하는, 광디스크 장치.
  20. 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업에 있어서,
    제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 제1 수차 보정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  21. 광빔을 수신하기 위해 투명 기판에 대해 상이한 두께를 나타내는 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업에 있어서,
    제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 선택적으로 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로 상에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 제1 수차 보정 수단
    을 구비하고,
    상기 제1 수차 보정 수단은,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔을 평행광으로부터 파워 성분을 포함한 상기 제1 수차 보정 수단의 형상을 가지는 파면(波面)으로 변환하는
    것을 특징으로 하는 광픽업.
  22. 복수(複數) 종류의 광디스크에 대해 동작하도록 적응한 광픽업을 구비한 광디스크 장치에 있어서,
    제1 광디스크에 대응한 파장의 제1 광빔 또는 제2 광디스크에 대응한 파장의 제2 광빔을 방출하는 광원과,
    상기 광원에서 방출된 상기 제1 광빔 또는 상기 제2 광빔을, 대응하는 상기 제1 광디스크 또는 상기 제2 광디스크의 기록면에 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원 및 상기 대물렌즈 사이의 상기 제1 광빔의 광로에 마련되고, 상기 대물렌즈에 기인해서 발생하는 코마수차(coma)를 소거(cancel)하기 위한 제1 수차 보정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
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