KR20060115723A - 광학 주사 장치 - Google Patents

광학 주사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20060115723A
KR20060115723A KR1020067003769A KR20067003769A KR20060115723A KR 20060115723 A KR20060115723 A KR 20060115723A KR 1020067003769 A KR1020067003769 A KR 1020067003769A KR 20067003769 A KR20067003769 A KR 20067003769A KR 20060115723 A KR20060115723 A KR 20060115723A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
information layer
spherical aberration
optical scanning
scanning device
Prior art date
Application number
KR1020067003769A
Other languages
English (en)
Inventor
베르나르두스 헨드릭스
요리스 얀. 프레헨
파스칼 블로에멘
페터 쿱스
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20060115723A publication Critical patent/KR20060115723A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1376—Collimator lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—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
    • G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
    • 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
    • G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
    • 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
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은, 정보 매체의 제1정보층(111)을 제1모드로, 정보 매체의 제2정보층(112)을 제2모드로 주사하기 위한 광학 주사 장치에 관한 것이다. 광학 주사 장치는, 방사 빔(102)을 생성하기 위한 방사 소스(101)와, 정보층 상에 입사 빔을 포커싱하기 위한 대물 렌즈 시스템(105) 및, 방사 소스와 대물 렌즈 시스템 사이에 배열된 광학 소자(103)를 포함하여, 상기 방사 빔을 제1모드의 발산하는 입사 빔 및 제2모드의 수렴하는 입사 빔으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
정보층, 대물 렌즈, 주사

Description

광학 주사 장치{OPTICAL SCANNING DEVICE}
본 발명은 다층 정보 매체를 주사하기 위한 광학 주사 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 광학 디스크에 대해서 데이터를 판독 및/또는 기록하기 위한, 예를 들면 Blu-Ray Disc(BD) 플레이어 및/또는 레코더인 광학 디스크 장치에 관한 것이다.
복수의 정보층을 갖는 정보 매체가 널리 사용되고 있다. 예를 들면, 몇몇 DVD(디지털 다기능 디스크를 위한 DVD 기준)는, 정보층 중 하나에 대해서 판독 또는 기록을 행하기 위해서, 방사 빔으로 스캔할 수 있는 제1 및 제2정보층을 포함한다. 표현 "주사"는 정보층에 대한 판독 또는 기록을 의미한다.
이러한 2중층 DVD를 스캔하기 위한 광학 주사 장치는, 발산하는 방사 빔을 생성하기 위한 방사 소스와, 이 발산하는 빔을 평행 광으로 집광하는 콜리메이터 및, 2개의 정보층 중 한 층 위에 상기 평행 빔을 포커싱하기 위한 대물 렌즈를 포함한다. 광학 주사 장치는, 평행 빔을 원하는 정보층 상에 포커싱하기 위해서, 대물 렌즈를 축으로 움직이는 액튜에이터를 포함한다.
제1정보층으로부터 제2정보층으로 점프하기 위해서 대물 렌즈가 이동할 때, 소정 양의 구면 수차가 발생한다. 그런데, DVD의 경우, 방사 빔의 개구 수가 비교적 낮고 파장이 비교적 높이 때문에, 구면 수차의 양은 비교적으로 낮게 된다. 실제로, 구면 수차의 양은 광학 주사 장치의 공차 내에 있게 되므로, 구면 수차 보정을 필요하지 않게 된다. 그러므로, 한 정보층으로부터 다른 정보층으로 점프할 때, 재포커싱 동작만이 필요하다.
현재, 정보층의 능력을 증가시키기 위해서, 더 높은 개구 수와 더 낮은 파장의 방사 빔을 사용하는 다음 세대의 광학 디스크 시스템이 설계되고 있다. 예를 들면, BD플레이어 및/또는 레코더는 0.85의 개구 수를 갖는 대물 렌즈와 405nm의 파장을 갖는 방사 빔을 사용한다. 결과적으로, 한 층으로부터 다른 층으로 점프할 때 발생하는 구면 수차의 양은 DVD플레이어에 대해서보다 높게 된다. 실제로, 구면 수차의 양은 개구 수의 내제곱에 비례하는데, 이는 개구 수의 약간의 증가가 상당 량의 구면 수차의 증가를 발생시킨다는 의미이다. 전형적으로, 2중층 BD에 대해서, 한 층으로부터 다른 층으로 점프할 때 일어나는 구면 수차의 양은, 대략 250ml rms인데, 이는 광학 주사 장치의 공차를 벗어난 양이다. 결과적으로, 한 층으로부터 다른 층으로 점프할 때, 구면 수차를 보정할 필요가 있게 된다.
제1정보층으로부터 제2정보층으로 점프할 때, 구면 수차를 보정하는 방법은, 평행 입사 빔이 제2정보층에 입사할 때, 예를 들면 무한 켤레가 사용될 때, 구면 수차가 없게 되는 대물 렌즈의 설계에 있다. 제2정보층으로의 점프 시, 입사 빔의 버전스(vergence)는 변화되어, 예를 들면 무한 켤레가 사용된다. 예를 들면, 수렴 하는 입사 빔은 상기 제2정보층에 포커스된다. 대물 렌즈는, 실질적인 시계를 갖도록 하기 위해서, 주로 사인(sine) 조건을 따르도록 설계된다. 사인 조건을 따르도록 설계된 렌즈는, 설계 상황과 비교한 켤레 거리가 변화될 때 구면 수차를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 이는, 예를 들면 M. Born과 E. Wolf에 의한 Pergamon Press, Oxford의 1993년판 "Principles of Optics"의 P166-169에 설명되어 있다. 결론적으로, 켤레 거리, 예를 들면 입사 빔의 버전스를 변화시킴으로써, 한 층으로부터 다른 층으로 점프할 때 일어나는 구면 수차를 보상하는 일반적인 구면 수차를 생성하는 것이 가능하다.
그런데, 정보 매체의 나선의 이심률에 기인해서, 대물 렌즈는 주사하는 동안 자신의 중심 위치로부터 이격되어 이동해야하는, 즉 주사하는 동안 대물 렌즈가 편심하게 된다. 현재, 무한 켤레가 제2정보층을 주사하기 위해 사용될 때, 대물 렌즈는 편심에 민감하게 된다. 입사 빔의 버전스가 높을수록, 대물 렌즈의 편심에 대해 더 민감하게 된다. 결론적으로, 상기된 바와 같은 광학 주사 장치의 대물 렌즈의 가능한 편심은 제한되고, 이러한 광학 주사 장치는 비교적 높은 나선의 이심율을 나타내는 정보 매체를 스캔할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은, 대물 렌즈의 편심에 대해서 덜 민감한 광학 주사 장치를 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 정보 매체의 제1정보층을 제1모드로, 상기 정보 매체의 제2정보층을 제2모드로 주사하기 위한 광학 주사 장치로서, 방사 빔을 생성하기 위한 방사 소스와, 정보층 상에 입사 빔을 포커싱하기 위한 대물 렌즈 시스템 및, 방사 소스와 대물 렌즈 시스템 사이에 배열된 광학 소자를 포함하여, 상기 방사 빔을 제1모드의 발산하는 입사 빔 및 제2모드의 수렴하는 입사 빔으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치를 제안한다.
본 발명에 따라서, 제1 및 제2정보층을 주사하기 위해서, 제1 및 제2무한 켤레가 사용된다. 이는, 대물 렌즈가 제1 및 제2정보층 사이에 위치된 소정 평면상에 평행 입사 빔을, 구면 수차 없이 포커싱하기 위해 설계된 것을 의미한다. 따라서, 발산하는 입사 빔은, 제1정보층의 주사하는 동안 발생하는 구면 수차를 보상하기 위해 사용되고, 수렴하는 입사 빔은 제2정보층의 주사하는 동안 발생하는 구면 수차를 보상하기 위해 사용된다. 제1층으로부터 제2정보층으로 점프할 때 발생하는 구면 수차의 양이 종래 기술에서와 동일하므로, 발산 및 수렴하는 입사 빔의 버전스는 제2정보층을 주사하기 위해 종래 기술에서 사용되는 수렴하는 빔의 버전스와 비교해서 감소한다. 이는, 이 구면 수차의 일부가 제1정보층을 주사할 때, 다른 일부가 제2정보층을 주사할 때, 보상되는 반면, 종래 기술의 광학 주사 장치에서는 제2정보층을 주사할 때 모든 구면 수차가 보상되기 때문이다.
본 발명에 따른 광학 주사 장치는, 제1 및 제2정보층을 주사할 때 편심에 대해서 민감하다. 그런데, 이는, 발산 및 수렴하는 빔의 버전스가 감소되므로, 종래 기술의 광학 주사 장치보다 덜 민감한 것이다.
바람직한 실시형태에 있어서, 대물 렌즈 시스템은, 제1과 제2정보층 사이의 실질적으로 등거리에 있는 평면상에 평행 입사 빔을, 구면 수차 없이 포커싱하기 위해 설계된다. 이 바람직한 실시형태에 따르면, 제1정보층으로부터 제2정보층으로 점프할 때 발생하는 구면 수차의 동일 부분이 제2정보층의 주사하는 동안에서와 같이 제1정보층의 주사하는 동안 보상된다. 결과적으로, 수렴 및 발산하는 빔의 버전스는 실질적으로 동일하게 되고, 제1정보층의 주사하는 동안 편심을 위한 공차는 제2정보층을 주사하는 동안 편심을 위한 공차와 실질적으로 동일하게 된다. 이는, 2개의 정보층의 주사하는 동안 편심을 위한 비교적 높은 공차를 얻도록 한다.
바람직한 실시형태에 있어서, 광학 소자는 콜리메이터이다. 통상적인 광학 주사 장치에서 사용되는 콜리메이터는, 방사 빔을 수렴하거나 발산하는 입사 빔으로 변환하기 위해 사용된다. 결과적으로, 통상적인 광학 주사 장치가, 동작 모드에 따라 콜리메이터를 움직이기 위해 적합하게 프로그램된 본 발명을 실시하기 위해 사용될 수 있다.
다른 바람직한 실시형태에 있어서, 광학 주사 장치는, 제1과 제2정보층 사이에 위치된 상기 정보 매체의 제3정보층을 제3모드로 주사하도록 더 적용되고, 광학 소자가 방사 빔을 상기 제3모드의 평행 입사 빔으로 변환하도록 적용된다. 이러한 광학 주사 장치는 기수의 정보층을 포함하는 정보 매체를 주사하기 위해 적용될 수도 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 있어서, 광학 주사 장치는, 구면 수차의 측정을 제공하기 위한 수단과, 상기 측정에 의존하여 광학 소자를 제어하기 위한 소자를 더 구비한다. 이는, 구면 수차의 더 미세한 보상을 제공하게 한다.
본 발명은 수반되는 첨부도면을 참조로 보다 상세히 기재되는데,
도 1은 제1모드의 본 발명에 따른 광학 주사 장치를 나타내고,
도 2는 제2모드의 도 1의 광학 주사 장치를 나타내며,
도 3은 제1모드의 본 발명에 따른 다른 광학 주사 장치를 나타내고,
도 4의 (a) 내지 (c)는 3개의 정보층을 포함하는 정보 매체를 주사하기 위한 대물 렌즈 시스템을 나타내며,
도 5의 (a) 내지 (d)는 4개의 정보층을 포함하는 정보 매체를 주사하기 위한 대물 렌즈 시스템을 나타낸다.
본 발명에 따른 광학 주사 장치가 도 1과 도 2에 묘사된다. 이러한 광학 주사 장치는, 방사 빔을 생성하기 위한 방사 소스(101)와, 콜리메이터(103), 빔 스플리터(104), 서보 제어되는 대물 렌즈(105), 검출 수단(106), 측정 수단(107), 콘트롤러(108)를 포함한다. 이 광학 주사 장치는 정보 매체(110)를 주사하기 위한 것이다. 정보 매체(110)는 제1정보층(111)과 제2정보층(112)을 포함한다. 광학 주사 장치는, 정보 매체(110)를 수취하기 위한 턴테이블(120)을 더 포함한다.
기록 동작이나 판독 동작을 할 수 있는 주사 동작 동안, 이하 상세히 설명되는 바와 같이 방사 빔(102)은 콜리메이터(103) 및 대물 렌즈(105)에 의해 변형된 다. 최종 빔이 얻어지고, 정보 매체(110)가 최종 빔에 의해 스캔된다. 포커스 에러 신호가 검출되는데, 이 신호의 크기는 정보층 상에서의 최종 빔의 위치 조정의 에러에 대응한다. 이 포커스 에러 신호는, 대물 렌즈(105)의 축 위치를 보정하기 위해서 사용될 수도 있다. 신호가 콘트롤러(108)로 보내지며, 이 신호는 대물 렌즈(105)를 축으로 움직이기 위해서 액튜에이터를 구동한다.
포커스 에러 신호와 정보층 상에 기록된 데이터는 검출 수단(106)에 의해 검출된다. 방사 빔은 정보 매체(110)에 의해 반사되어, 빔 스플리터(104)에 의해 검출 수단(106)에 도달한다.
다른 실시형태에 있어서는, 정보 매체(110)에 기록된 정보에 대응하는 신호는 제2대물 렌즈에 의한 전송 중에, 정보 매체(110)에 대해서 대물 렌즈(105)에 대향해서 위치된 제2검출수단에서 검출될 수 있다.
또한, 다른 실시형태에 있어서는, 전체 매체의 후방에 제1 및 제2정보층(111 및 112)을 통해 전송된 빔을 반사하는 미러를 가질 수 있다. 이 경우, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 광학 주사 장치가 데이터를 판독하기 위해 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 주사 장치는, 제1모드의 도 1과 제2모드의 도 2에 나타낸다. 콜리메이터(103)는 방사 소스(101)와 대물 렌즈(105) 사이에 위치된 광학 소자이다. 제1모드에서, 콜리메이터(103)는 방사 빔(102)을 대물 렌즈(105)에 도달하는 발산하는 입사 빔으로 변환한다. 제2모드에 있어서, 콜리메이터(103)는 방사 빔(102)을 수렴하는 입사 빔으로 변환한다. 방사 소스(101)가 그 초점에 위치되도록 콜리메이터가 위치될 때, 콜리메이터(103)는 방사 빔(102)을 평행 입사 빔 으로 변환한다. 발산하는 입사 빔을 달성하기 위해서, 콜리메이터(103)는, 상기 위치에 대해서 방사 소스(102)를 향해 움직이다. 수렴하는 입사 빔을 달성하기 위해서, 콜리메이터(103)는 상기 위치에 대해서 방사 소스(102)를 향해 움직인다. 콜리메이터(103)의 위치는, 콘트롤러(108)에 의해 제어되는 액튜에이터에 의해 제어된다. 콘트롤러(108)는 대물 렌즈(105)를 움직이기 위한 액튜에이터와 콜리메이터(103)를 움직이기 위한 액튜에이터가 독립적으로 제어될 수 있는 다목적 콘트롤러다. 주사 모드에 따라서, 콘트롤러(108)는 콜리메이터(103)의 위치를 제어한다. 즉, 제1정보층이 스캔될 때 콜리메이터(103)는 도 1에 나타낸 위치에 위치하고, 제2정보층이 스캔될 때 도 2에 나타낸 위치에 위치한다.
정보 매체(110)의 제1과 제2정보층 사이에 위치된 소정 평면상에 평행 입사 빔을 포커싱할 때 구면 수차가 발생하지 않도록, 대물 렌즈(105)가 설계된다. 결과적으로, 제1정보층(111)이 평행 입사 빔으로 스캔되면, 구면 수차가 발생한다. 예를 들면 발산하는 입사 빔을 사용하는 제1정보층(111)의 주사하는 동안 켤레 거리를 변화시킴으로써, 대물 렌즈(105)는 구면 수차를 증가시켜서, 상기된 구면 수차를 보정한다. 콜리메이터(103)의 위치는, 발산하는 입사 빔이 제1정보층(111) 상에 포커싱될 때 구면 수차를 발생하지 않도록 결정된다. 바람직하게는, 광학 주사 장치는 구면 수차를 측정하기 위한 수단과, 측정된 구면 수차에 의존하여 콜리메이터(103)의 위치를 제어하기 위한 수단을 포함한다. 제1정보층(111)의 주사하는 동안의 구면 수차의 측정치는, 구면 수차를 억제하기 위해서 콜리메이터(103)의 위치를 제어하는 콘트롤러(108)로 보내진다. 구면 수차는, 예를 들면 US 6,229,600에 개시된 바와 같이 통상적인 수단에 따라 측정될 수 있다.
제2정보층이 평행 입사 빔으로 스캔되면 발생하게 되는 구면 수차를 보상하기 위해서, 제2정보층(112)이 수렴하는 입사 빔으로 스캔된다. 제1정보층(111)에 대해 설명한 바와 같이, 바람직하게는, 콜리메이터(103)의 위치는 구면 수차의 측정에 의존하여 콘트롤러(108)에 의해 제어된다.
본 발명에 따른 광학 주사 장치는, 제1 및 제2정보층을 주사할 때, 편심에 민감하다. 실제로, 제1 및 제2모드에 있어서는, 무한 켤레가 사용된다. 그런데, 이는, 제1정보층(111)이 평행 입사 빔으로 스캔되고 제2정보층(112)이 수렴하는 입사 빔으로 스캔되는 종래 기술 보다 덜 민감하다. 실제로, 본 발명에 따른 광학 주사 장치에 있어서 수렴하는 빔의 버전스는, 종래 기술의 광학 주사 장치에서의 수렴하는 빔의 버전스 보다 낮다. 이는, 평행 입사 빔이 구면 수차 없이 포커싱된 평면으로부터 제2정보층으로 점프할 때 보상되어야 하는 구면 수차의 양이 종래 기술의 광학 주사 장치에서보다 본 발명에 따른 광학 주사 장치에서 낮기 때문이다.
종래 기술에 비해서 편심에 대한 민감도를 상당히 감소하기 위해서는, 구면 수차 없이 평행 입사 빔이 포커싱된 평면이, 제1 및 제2정보층(111 및 112)으로부터 이격되어야 한다. 실제로, 이 평면이 이들 정보층 중 한 층에 너무 인접하면, 편심에 대한 민감도는 감소하지만, 상당히 감소하지는 않는다. 바람직하게는, 제1 및 제2정보층(111 및 112) 간의 거리가 D이면, 이 평면은 층(111 및 112) 각각으로부터 적어도 0.2D 이격된다. 특히 바람직하게는, 이 평면이 제1 및 제2정보층(111 및 112)으로부터 0.5D 이격되는데, 이는 대물 렌즈 시스템이 제1과 제2정보층 사이 에서 실질적으로 등거리에 있는 평면상에, 평행 입사 빔을 구면 수차 없이 포커싱하기 위해 설계된 것을 의미한다. 이 경우, 편심 공차는 종래 기술과 비교해서 2배 증가하는 것을 쉽게 볼 수 있다.
더욱이, 소량의 구면 수차가, 제1 및 제2정보층(111 및 112)의 주사하는 동안 유지되어진다. 이는 종래 기술에서도 발생하지만, 제2정보층의 주사하는 동안만 발생한다. 실제로, 소위 3차 구면 수차만이, 설계 상황에 비교한 켤레 거리가 변화될 때, 보상되지만, 소정 량의 더 높은 차수의 구면 수차가 유지된다. 본 발명에 따르면, 종래 기술의 광학 주사 장치에서와 같이, 더욱 높은 차수의 전체 구면 수차가 본 발명에 따른 광학 주사 장치에서와 동일하므로, 더 높은 차수의 구면 수차가 제1 및 제2정보층(111 및 112)에 걸쳐서 분포된다. 예를 들면, 대물 렌즈(105)가 제1과 제2정보층 사이에서 실질적으로 등거리에 있는 평면상에, 구면 수차 없이 평행 입사 빔을 포커싱하기 위해 설계되면, 더 높은 차수의 구면 수차가 제1 및 제2정보층(111 및 112)에 걸쳐서 균일하게 분포된다.
이는, 특히 더 높은 차수의 구면 수차가 비교적 높아서, 종래 기술의 광학 주사 장치에서의 주사를 교란하는 경우, 상기 광학 주사 장치의 공차를 벗어나므로, 바람직하다. 본 발명에 따르면, 제2정보층(112)을 주사할 때, 더 높은 차수의 구면 수차가 감소되므로, 광학 주사 장치의 공차 내에서 할 수도 있다.
본 발명에 따른 다른 광학 주사 장치가 도 3에 묘사된다. 이러한 광학 장치는, 도 1 및 도 2에 기재된 소자에 부가해서, 제1익스펜더 렌즈(301)와 제2익스펜더 렌즈(302)를 포함하는 빔 익스펜더를 포함한다.
이 다른 광학 주사 장치에 있어서, 콜리메이터(103)는 방사 소스(101)가 그 초점에 있도록 위치된다. 따라서, 콜리메이터(103)는 방사 빔(102)을 평행 빔으로 변환한다. 그 다음, 빔 익스펜더는, 모드에 따라 상기 평행 빔을 수렴 또는 발산하는 빔으로 변환한다. 도 3의 실시형태에 있어서, 광학 주사 장치는 제1모드를 나타내므로, 빔 익스펜더는 상기 평행 빔을 발산 빔으로 변환한다. 콜리메이터(103)와 제1렌즈(301) 및 제2렌즈(302)는, 방사 소스(101)와 대물 렌즈(105) 사이에 위치된 광학 소자를 형성하는데, 이 광학 소자는 방사 빔(102)을 제1모드에서 발산하는 입사 빔으로 변환하고, 제2모드에서 수렴하는 입사 빔으로 변환한다.
이러한 빔 익스펜더는 널리 공지된 기술이다. 예를 들면, 2002년 6월 6일 공개된 미국 특허 출원 US 2002/0067666에는 이러한 빔 익스펜더를 기재하고 있다. 제2익스펜더 렌즈(302)는 콘트롤러(108)로 제어되는 액튜에이터에 의해 움직인다. 모드에 따라서, 콘트롤러(108)는 제2익스펜더 렌즈(302)의 위치를 제어하므로, 발산 또는 수렴하는 입사 빔을 생성한다.
도 4의 (a) 내지 (c)는 3개의 정보층을 포함하는 정보 매체를 주사하기 위한 대물 렌즈 시스템을 나타낸다. 도 4의 (a) 내지 (c)에 있어서는, 대물 렌즈(105)만의 대물 렌즈 시스템이 표현된다. 도 4의 (a) 내지 (c)에 각각 나타낸 발산, 평행 및 수렴 입사 빔은, 도 1, 도 2 또는 도 3에 기재한 바와 같은 광학 소자에 의해 생성된다. 정보 매체는, 제1정보층(401)과 제2정보층(402) 및 제3정보층(403)을 포함한다.
제1정보층(401)은, 도 1에 기재된 바와 같이 발산하는 입사 빔에 의해 스캔 된다. 제2정보층(402)은 도 2에 기재된 바와 같이, 수렴하는 입사 빔에 의해 스캔된다. 제1과 제2정보층(401 및 402) 사이에 있는 제3정보층은 평행 입사 빔에 의해 스캔된다. 이는, 제3정보층(403) 상에 평행 입사 빔을 구면 수차 없이 포커싱하기 위해서 대물 렌즈(105)가 설계된다는 것을 의미한다. 그러므로, 제3정보층(403)의 주사하는 동안 구면 수차는 발생하지 않고, 광학 주사 장치가 제3정보층(403)의 주사하는 동안 편심에 대해 둔감하게 된다.
도 4의 (a) 내지 (c)의 예에 있어서, 제3정보층(403)은 제1과 제2정보층(401 및 402) 사이에서 실질적으로 등거리에 있게 된다. 그러므로, 도 1 및 도 2에 기재된 바와 같이, 편심에 대한 민감도는, 제1 및 제2정보층(401 및 402)에 걸쳐서 균일하게 분포될 뿐 아니라, 더 높은 차수의 구면 수차의 특별한 장점을 갖는다.
도 5의 (a) 내지 (d)는 제4정보층을 포함하는 정보 매체를 주사하기 위한 대물 렌즈 시스템을 나타낸다. 정보 매체는, 제1정보층(501)과, 제2정보층(502), 제3정보층(503) 및, 제4정보층(504)을 포함한다. 제1정보층(501)은 제1버전스를 갖는 수렴하는 입사 빔으로 스캔된다. 제3정보층(503)은 제1버전스 보다 낮은 제2버전스를 갖는 수렴하는 입사 빔으로 스캔된다. 제4정보층(504)은 제3버전스를 갖는 발산하는 입사 빔으로 스캔된다. 제2정보층(502)은 제3버전스보다 큰 제4버전스를 갖는 발산하는 입사 빔으로 스캔된다.
이 경우, 대물 렌즈(105)는, 바람직하게는 제3과 제4정보층(503 및 504) 사이와 등거리인 제3정보층(503)과 제4정보층(504) 사이에 위치된 평면상에, 구면 수차 없이 평행 입사 빔을 포커싱하기 위해 설계된다.
본 발명에 따른 광학 주사 장치는 다른 개수의 정보층을 갖는 정보 매체를 주사하기 위해 사용될 수 있다. 2X 정보층을 갖는 정보 매체에 대해서, X는 정수이며, X 수렴하는 입사 빔과 X 발산하는 입사 빔이 바람직하게 사용된다. 2X+1 정보층을 갖는 정보 매체에 대해서, X 발산하는 입사 빔과 X 수렴하는 입사 빔 및 하나의 평행 입사 빔이 바람직하게 사용된다. 이는, 정보층에 걸쳐서 편심하기 위한 민감도를 효과적으로 분산하게 한다.
수반되는 청구항의 참조부호는, 청구 범위를 한정하도록 해석되어서는 안 된다. 용어 "to comprise"의 사용 및 그 활용은 소정의 청구항에서 정의된 이외의 그 밖의 소자의 존재를 제외하는 것은 아님은 명백하다. 소자에 선행하는 용어 "a" 또는 "an"은 복수의 이러한 소자의 존재를 제외하는 것은 아니다.

Claims (6)

  1. 정보 매체의 제1정보층(111)을 제1모드로, 상기 정보 매체의 제2정보층(112)을 제2모드로 주사하기 위한 광학 주사 장치로서, 방사 빔(102)을 생성하기 위한 방사 소스(101)와, 정보층 상에 입사 빔을 포커싱하기 위한 대물 렌즈 시스템(105) 및, 방사 소스와 대물 렌즈 시스템 사이에 배열된 광학 소자(103)를 포함하여, 상기 방사 빔을 제1모드의 발산하는 입사 빔 및 제2모드의 수렴하는 입사 빔으로 변환하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    대물 렌즈 시스템은, 제1과 제2정보층 사이의 실질적으로 등거리에 있는 평면상에 평행 입사 빔을, 구면 수차 없이 포커싱하기 위해 설계되는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는 콜리메이터인 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 소자는 빔 익스펜더(301-302)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    제1과 제2정보층(401, 402) 사이에 위치된 상기 정보 매체의 제3정보층(403)을 제3모드로 주사하도록 더 적용되고, 광학 소자가 방사 빔을 상기 제3모드의 평행 입사 빔으로 변환하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    구면 수차의 측정을 제공하기 위한 수단과, 상기 측정에 의존하여 광학 소자를 제어하기 위한 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
KR1020067003769A 2003-08-26 2004-08-20 광학 주사 장치 KR20060115723A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03300095 2003-08-26
EP03300095.1 2003-08-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060115723A true KR20060115723A (ko) 2006-11-09

Family

ID=34203263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067003769A KR20060115723A (ko) 2003-08-26 2004-08-20 광학 주사 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7742381B2 (ko)
EP (1) EP1661128B1 (ko)
JP (1) JP2007503664A (ko)
KR (1) KR20060115723A (ko)
CN (1) CN100385536C (ko)
AT (1) ATE356407T1 (ko)
DE (1) DE602004005217T2 (ko)
WO (1) WO2005020219A2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656775B2 (en) * 2004-11-15 2010-02-02 Panasonic Corporation Optical head, and information recording-and-regeneration apparatus
JP2006164493A (ja) * 2004-11-15 2006-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘッド及び情報記録再生装置
WO2008149522A1 (ja) * 2007-06-05 2008-12-11 Panasonic Corporation 光学ヘッド装置、及び記録及び／又は再生装置
US8643822B2 (en) * 2007-07-03 2014-02-04 Jds Uniphase Corporation Non-etched flat polarization-selective diffractive optical elements
EP2012173A3 (en) * 2007-07-03 2009-12-09 JDS Uniphase Corporation Non-etched flat polarization-selective diffractive optical elements
JP4479805B2 (ja) 2008-02-15 2010-06-09 ソニー株式会社 レンズ、光源ユニット、バックライト装置及び表示装置
KR101286639B1 (ko) * 2009-09-30 2013-07-22 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 광학적 정보 매체에 대한 액세스 방법 및 광 픽업 장치, 이를 적용하는 광 드라이브
EP3065160B1 (en) * 2015-11-02 2017-12-20 FEI Company Post column filter with enhanced energy range

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5677903A (en) 1991-03-25 1997-10-14 U.S. Phillips Corporation Multi-layer information storage system with improved aberration correction
CZ289539B6 (cs) * 1994-08-23 2002-02-13 Koninklijke Philips Electronics N. V. Optický nosič záznamu, způsob jeho skenování a zařízení pro provádění způsobu
US5625609A (en) * 1995-03-13 1997-04-29 International Business Machines Corporation Multiple data layer optical disk drive system with fixed aberration correction and optimum interlayer spacing
JP4144763B2 (ja) * 1995-04-28 2008-09-03 コニカミノルタホールディングス株式会社 情報ピックアップ装置及び光ディスク装置
JP3751073B2 (ja) * 1995-06-08 2006-03-01 松下電器産業株式会社 光ディスク再生システム
KR100536105B1 (ko) * 1997-10-06 2005-12-14 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 구면수차 검출계 및 그것을 사용하는 광학장치
JP3527685B2 (ja) * 1999-05-10 2004-05-17 シャープ株式会社 光記録再生装置
KR100741552B1 (ko) 1999-07-28 2007-07-20 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 광학 주사장치
JP3911104B2 (ja) 1999-11-30 2007-05-09 ペンタックス株式会社 光情報記録再生装置の光学系
US20020036958A1 (en) * 2000-07-24 2002-03-28 Hidenori Wada Optical element, optical head, optical recording/reproducing apparatus and optical recording/reproducing method
EP2264707A3 (en) * 2000-05-12 2012-03-07 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pick-up apparatus
JP3833448B2 (ja) 2000-07-05 2006-10-11 株式会社リコー 光ピックアップ方法および装置および光情報処理装置
EP1327246A1 (en) * 2000-10-03 2003-07-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
JP2002170276A (ja) 2000-12-01 2002-06-14 Pioneer Electronic Corp 光学式多層情報記録媒体
JP4088472B2 (ja) * 2001-04-12 2008-05-21 松下電器産業株式会社 光ディスク装置
JP2003173572A (ja) 2001-12-06 2003-06-20 Toshiba Corp 光ディスクとその記録再生装置
JP2005512264A (ja) 2001-12-12 2005-04-28 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光走査デバイス
JP2003287675A (ja) * 2002-01-22 2003-10-10 Konica Corp 集光光学系、光ピックアップ装置、記録・再生装置、収差補正素子及び対物レンズ
JP3835402B2 (ja) * 2002-11-19 2006-10-18 株式会社日立製作所 多層光ディスクの情報再生方法および情報再生装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN100385536C (zh) 2008-04-30
EP1661128B1 (en) 2007-03-07
US20060203302A1 (en) 2006-09-14
WO2005020219A3 (en) 2005-06-30
ATE356407T1 (de) 2007-03-15
CN1842850A (zh) 2006-10-04
US7742381B2 (en) 2010-06-22
DE602004005217T2 (de) 2007-11-15
EP1661128A2 (en) 2006-05-31
JP2007503664A (ja) 2007-02-22
DE602004005217D1 (de) 2007-04-19
WO2005020219A2 (en) 2005-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7417939B2 (en) Optical pickup including aberration correction lens assembly
JP3861586B2 (ja) 光学ピックアップ装置及び記録再生装置
EP2517204B1 (en) Method and apparatus for reading from a near-field optical recording medium, and near-field lens for the apparatus
JP2002170274A (ja) 光ピックアップ
KR20060115723A (ko) 광학 주사 장치
US5157249A (en) Miniaturized optical pick-up with high sensitivity focusing error detecting device
KR20040068944A (ko) 광학주사장치
JP3503995B2 (ja) 光ディスク装置
US7385905B2 (en) Apparatus for reading from and/or writing to optical recording media
JPWO2004100139A1 (ja) 光ヘッド装置、その製造方法及び光学式情報記録再生装置
JP2008192310A (ja) 光情報記録装置
JP2007042154A (ja) 光記録媒体用対物光学系およびこれを用いた光ピックアップ装置
KR20050091756A (ko) 광학 주사 장치용의 디스크 드라이브
JP2005071544A (ja) 球面収差補正板、それを用いた光ピックアップ装置、および球面収差補正方法
US7983134B2 (en) Method and apparatus for recording/reproducing data on/from a recording medium
KR20040047908A (ko) 광학주사장치
JP2005513693A6 (ja) 光学走査デバイス
JP2005513693A (ja) 光学走査デバイス
US20080259770A1 (en) Optical Pick-Up for Use in a Multi-Disc Optical Player and Method for Correcting Optical Aberrations in Such an Optical Pick-Up Unit
JP2002334467A (ja) コマ収差補正装置及び光学ピックアップ装置
JP2004342315A (ja) 光ピックアップ
KR20070026889A (ko) 기록 및 재생용 광 디스크 장치
JP2008016076A (ja) 情報処理装置、光検出装置および光ピックアップ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee