KR20140106055A - 광픽업 및 이를 채용한 광정보저장매체 시스템 - Google Patents

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정진호
김은구
오정배
한승만
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Abstract

광픽업 및 광정보저장매체 시스템이 개시된다. 광픽업은 기록 밀도 및 포맷이 상이한 복수 종류의 광정보저장매체에 적합한 서로 다른 파장의 복수의 광을 출사하는 광원유니트와, 상기 광원유니트에서 입사되는 광을 메인광과 복수의 서브광으로 분기하는 회절소자와, 광정보저장매체에서 반사된 메인광 및 서브광을 수광하여 정보신호나 오차신호를 검출하는 광검출기를 포함한다. 메인광으로 회절소자에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 서브광으로 광정보저장매체의 종류에 따라 회절소자에 의해 회절된 1차광을 사용하거나 3차광을 사용하여 트랙킹 에러신호를 검출한다.

Description

광픽업 및 이를 채용한 광정보저장매체 시스템{Optical pickup and optical information storage system employing the same}
광픽업 및 광정보저장매체 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 종류의 광정보저장매체를 호환하여 트랙킹 서보를 구현할 수 있도록 된 광픽업 및 광정보저장매체 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업에서는 트랙킹 서보를 구현하기 위해, 광을 그레이팅을 투과하여, 0차광 및 1차광으로 분기하고, 이러한 0차광 및 1차광을 검출한 신호를 연산하여 사용한다.
단면에 회절격자가 형성된 일반적인 그레이팅 사용시에는, DVD-R과 DVD-RAM에 대응하기 위해, 2.5트랙(Track)법을 주로 사용한다. 2.5트랙법은 광정보저장매체에 조사되는 0차광과 1차광 사이의 간격을 2.5트랙만큼 떨어지도록 하여, 이로부터 검출된 신호로 트랙킹 에러 서보를 구현하는 방식이다.
2.5트랙법은 2파장 광원 사용시에는 예를 들어, CD에서의 피치(pitch) 차이가 커서 DVD-R 기준으로 2.5트랙 회전시, CD-ROM 650MB 기준으로 약 45도의 위상차가 발생한다.
따라서, 단면에 회절격자가 형성된 일반적인 그레이팅을 사용하여 2.5트랙법을 구현하는 경우, CD에 대해서는 트랙킹 서보를 제대로 구현하기가 쉽지 않다.
일반적인 그레이팅을 이용하여 2.5트랙법을 구현하면서도, 복수 종류의 광정보저장매체에 대한 트랙킹 서보를 구현할 수 있도록 개선된 광픽업 및 광정보저장매체 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 광픽업은, 기록 밀도 및 포맷이 상이한 복수 종류의 광정보저장매체에 적합한 서로 다른 파장의 복수의 광을 출사하는 광원유니트와; 상기 광원유니트에서 입사되는 광을 메인광과 복수의 서브광으로 분기하는 회절소자와; 입사되는 메인광 및 서브광을 집속시켜 광정보저장매체 상에 메인 광스폿 및 서브 광스폿을 형성하는 대물렌즈와; 광정보저장매체에서 반사된 메인광 및 서브광을 수광하여 정보신호나 오차신호를 검출하는 광검출기;를 포함하며, 상기 메인광으로 상기 회절소자에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 상기 서브광으로 광정보저장매체의 종류에 따라 상기 회절소자에 의해 회절된 1차광을 사용하거나 3차광을 사용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련된다.
상기 복수의 광정보저장매체는, DVD 및 CD를 포함하며, 상기 광원유니트는, DVD에 적합한 제1파장의 광 및 CD에 적합한 제2파장의 광을 출사하며, DVD 채용시 상기 서브광으로 3차광을 사용하며, CD 채용시 상기 서브광으로 1차광을 사용한다.
상기 광검출기는, DVD에 적합한 제1파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제1메인수광부 및 제1서브수광부, CD에 적합한 제2파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제2메인수광부 및 제2서브수광부를 포함할 수 있다.
광정보저장매체 상에서 상기 3차광의 이격 거리는 DVD-R의 2.5트랙에 대응하도록 마련될 수 있다.
CD, DVD-R 및 DVD-RAM에 대해 트랙킹 서보를 구현하도록 마련될 수 있다.
상기 회절소자는 입사되는 광을 0차, ± 1차, ± 3차광으로 분기하도록 마련될 수 있다.
상기 회절소자는 상기 제1파장의 광에 대해, 0차: 1차: 3차 = 4~15: 0.5~1: 1의 회절 효율을 나타내도록 마련될 수 있다.
상기 회절소자는, 직선형의 격자들이 균일하게 배열된 그레이팅을 사용할 수 있다.
상기 회절소자는, 상기 제1파장의 광에 대해, 2차 회절 효율이 제로에 해당하도록 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광픽업은, DVD에 적합한 제1파장의 광 및 CD에 적합한 제2파장의 광을 출사하는 광원유니트와; 상기 광원유니트에서 입사되는 광을 분기하여 메인광과 복수의 서브광으로 분기하는 회절소자와; 입사되는 메인광 및 서브광을 집속시켜 광정보저장매체 상에 메인 광스폿 및 서브 광스폿을 형성하는 대물렌즈와; 광정보저장매체에서 반사된 메인광 및 서브광을 수광하여 정보신호나 오차신호를 검출하는 광검출기;를 포함하며, 상기 메인광으로 상기 회절소자에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 상기 서브광으로 광정보저장매체의 종류에 따라 상기 회절소자에 의해 회절된 1차광을 사용하거나 3차광을 사용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수 있다.
상기 광검출기는, 상기 제1파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제1메인수광부 및 제1서브수광부, 상기 제2파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제2메인수광부 및 제2서브수광부를 포함하며, DVD 채용시 서브광으로 3차광을 사용하며, CD 채용시 서브광으로 1차광을 사용하며, CD, DVD-R, DVD-RAM에 대해 트랙킹 서보를 구현하도록 마련될 수 있다.
상기 광원유니트는, 상기 복수 종류의 광정보저장매체에 적합한 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 출사하는 제1 및 제2광원이 단일 패키지화된 트윈 광원일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광정보저장매체 시스템은, 광정보저장매체의 반경 방향으로 이동가능하게 설치되어 광정보저장매체에 기록된 정보를 재생하거나 정보를 기록하는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업과; 상기 광픽업을 제어하기 위한 제어부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 광픽업 및 광정보저장매체 시스템에 따르면, 일반적인 그레이팅을 이용하여 2.5트랙법을 구현하면서도, 복수 종류의 광정보저장매체에 대한 트랙킹 서보를 구현할 수 있다. 또한, 트랙킹 에러신호 검출에 DVD-R 및 DVD-RAM 등에 대해서는 0차 및 3차광을 사용하고, CD-R 등에 대해서는 0차 및 1차광을 사용하므로, CD의 편심 디스크 사용시에도 좋은 대응력을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업을 개략적으로 보인 광학적 구성도이다.
도 2는 도 1의 회절소자로 사용될 수 있는 일반적인 단면 그레이팅을 개략적으로 보여준다.
도 3 및 도 4는 제1파장의 광 예컨대, DVD에 적합한 적색 파장의 광이 회절소자에 의해 회절되어, 0차광의 메인광스폿, ± 3차광의 서브광스폿이 DVD-R, DVD-RAM에 각각 형성된 경우를 보여준다.
도 5는 제2파장의 광 예컨대, CD에 적합한 적외선 파장의 광이 회절소자에 의해 회절되어, 0차광의 메인광스폿, ± 1차광의 서브광스폿이 CD-R 상에 형성된 경우를 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업에 채용되는 광검출기의 일예를 보여준다.
도 7은 1차광을 사용할 때와 3차광을 사용할 때, CD 편심량에 따른 트랙킹 에러신호 레벨 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8은 차동 푸시풀 신호(Dpp)의 모듈레이션(Modulation)을 보여준다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업을 적용한 광정보저장매체 시스템을 개략적으로 보인 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 광픽업 및 이를 채용한 광정보저장매체 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업을 개략적으로 보인 광학적 구성도이다.
도 1을 참조하면, 광픽업(1)은, 광원유니트(11)와, 광원유니트(11)에서 입사되는 광을 메인광과 복수의 서브광으로 분기하는 회절소자(12)와, 입사되는 메인광 및 서브광을 집속시켜 광정보저장매체(10) 상에 메인 광스폿 및 서브 광스폿이 형성되도록 하는 대물렌즈(30)와, 광정보저장매체(10)에서 반사된 메인광 및 서브광을 수광하여 정보신호나 오차신호를 검출하는 광검출기(50)를 포함하며, 상기 메인광으로 상기 회절소자에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 상기 서브광으로 광정보저장매체의 종류에 따라 상기 회절소자에 의해 회절된 1차광을 사용하거나 3차광을 사용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 마련될 수 있다.
상기 광픽업(1)은, 광원유니트(11)에서 출사된 광을 콜리메이팅하여 상기 대물렌즈(30)로 입사되도록 하는 콜리메이팅렌즈(16)와, 입사광빔의 진행 경로를 바꾸어주기 위한 광로 변환기를 더 포함할 수 있다. 또한, 광픽업(1)은 광정보저장매체(10)에서 반사된 광이 적정 광스폿으로 광검출기(50)로 수광되도록 하는 검출렌즈(15)를 더 포함할 수 있다.
상기 광원유니트(11)는 기록밀도 및 포맷이 상이한 복수 종류의 광정보저장매체(10)에 적합한 서로 다른 파장의 복수의 광 예를 들어, 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 출사하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)이 CD 및 DVD를 호환하도록 마련된 경우, 광원유니트(11)는 제1파장의 광으로 DVD에 적합한 적색파장 예컨대, 약 650nm 파장의 광 및 제2파장의 광으로 CD에 적합한 적외선파장 예컨대, 약 780nm 파장의 광을 출사하도록 마련될 수 있다.
이러한 광원유니트(11)는 복수의 종류의 광정보저장매체에 적합한 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 출사하는 제1 및 제2광원이 단일 패키지화된 트윈(twin) 광원을 구비할 수 있다. 또한, 광원유니트(11)는 제1파장의 광을 출사하는 제1광원, 제2파장의 광을 출사하는 제2광원을 별도로 구비하고, 제1 및 제2광의 진행 경로를 합치는 구성요소을 더 포함하도록 마련될 수 있다. 또한, 광원유니트(11)는 또 다른 파장의 광을 출사하는 또 다른 광원을 적어도 하나 더 구비할 수 있다.
상기 대물렌즈(30)는 광원유니트(11)에서 출사되고, 회절소자(12)에 의해 분기된 메인광 및 복수의 서브광을 집속시켜 광정보저장매체(10) 즉, 광디스크에 메인 광스폿 및 서브 광스폿으로 맺히도록 한다. 상기 대물렌즈(30)는, 예컨대, DVD 및 CD를 호환 채용하도록 마련될 수 있다.
이와 같이, 상기 광원유니트(11)가 적색 및 적외선 파장영역의 광을 출사하고, 상기 대물렌즈(30)가 DVD 및 CD의 호환 채용이 가능한 개구수를 가지도록 마련된 경우, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)은 DVD 및 CD를 기록 및/또는 재생할 수 있다. 여기서, DVD는 DVD-R, DVD-RAM을 포함할 수 있다. CD는 CD-R을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광원유니트(11)의 복수의 출사 광 파장 및 대물렌즈(30)의 개구수는 다양하게 변형될 수 있으며, 또한, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)의 광학적 구성은 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)은 BD 및 DVD 등을 호환 채용할 수 있도록, 상기 광원유니트(11)를 제1파장의 광으로 BD 등의 고밀도 광디스크에 적합한 청색 파장의 광 및 제2파장의 광으로 DVD에 적합한 적색 파장의 광을 출사하도록 마련하고, 상기 대물렌즈(30)를 BD 및 DVD 등에 적합한 유효 개구수를 달성할 수 있도록 구성하거나, 유효 개구수를 조절하기 위한 별도의 부재를 더 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업은 도 1에 도시된 광학적 구성으로는 DVD 및/또는 CD를 기록 및/또는 재생하고, BD 등의 고밀도 광정보저장매체를 기록 및/또는 재생하기 위한 부가적인 광학적 구성을 더 구비할 수도 있다.
이하에서는, 별다른 언급이 없는 한, 편의상 도 1에 도시된 광학적 구성으로 DVD 및 CD를 기록/재생하며, 상기 광원유니트(11)는 DVD 및 CD를 호환 채용하기 위한 2파장 광원 즉, twin LD를 구비하는 경우를 예를 들어 설명한다.
상기 콜리메이팅렌즈(16)는 광원유니트(11)에서 출사된 광을 콜리메이팅하여 대물렌즈(30)로 입사되도록 한다. 상기 콜리메이팅렌즈(16)는 광로변환기와 대물렌즈(30) 사이에 배치될 수 있다.
상기 광로변환기는 광원유니트(11)쪽에서 입사되는 광은 대물렌즈(30)쪽으로 향하도록 하며, 광정보저장매체(10)에서 반사된 광은 광검출기(50)쪽으로 향하도록 한다. 상기 광로변환기로는 입사광의 진행 경로를 편광에 따라 변환하기 위한 편광 의존성 광로변환기 예컨대, 편광 빔스프리터(14)를 구비할 수 있다. 이 편광 빔스프리터(14)와 대물렌즈(30) 사이의 광로 상에 입사광의 편광을 변화시키는 1/4 파장판(19)을 더 포함할 수 있다. 도 1에서는 1/4 파장판(19)이 콜리메이팅렌즈(16)와 대물렌즈(30) 사이에 배치되는 예를 보여주는데, 1/4 파장판(19)은 편광 빔스프리터(14)와 콜리메이팅렌즈(16) 사이에 배치될 수도 있다.
상기와 같이 편광 빔스프리터(14)와 1/4 파장판(19)을 구비하는 경우, 광원유니트(11)쪽에서 상기 편광 빔스프리터(14)로 입사되는 제1직선편광의 광은 이 편광 빔스프리터(14)의 경면을 투과하고 상기 1/4 파장판(19)을 경유하면서 제1원편광의 광으로 바뀌어 광정보저장매체(10)쪽으로 진행한다. 이 제1원편광의 광은 광정보저장매체(10)에서 반사되면서 직교하는 제2원편광의 광으로 되고, 1/4 파장판(19)을 다시 경유하면서 상기 제1직선편광과 직교하는 제2직선편광의 광으로 된다. 이 제2직선편광의 광은 편광 빔스프리터(14)의 경면에서 반사되어 광검출기(50)쪽으로 향한다.
여기서, 상기 편광 의존성 광로변환기로는, 예를 들어, 광원유니트(11)에서 출사된 일 편광의 광은 그대로 투과시키고, 광정보저장매체(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, 광원유니트(11) 및 광검출기(50)를 광모듈화할 수 있다.
다른 예로서, 상기 편광 의존성 광로변환기 대신에, 입사광을 소정 비율로 투과 및 반사시키는 빔스프리터나, 광원유니트(11)에서 출사된 광은 그대로 투과시키고, 광정보저장매체(10)에서 반사되어 입사되는 광은 +1차 또는 -1차로 회절시키도록 된 홀로그램소자를 구비할 수도 있다. 광로변환기로 홀로그램소자를 구비하는 경우, 광원유니트(11) 및 광검출기(50)를 광모듈화할 수 있다.
상기 검출렌즈(15)는, 광정보저장매체(10)에서 반사되고, 대물렌즈(30), 콜리메이팅렌즈(16) 등을 경유하여 입사되는 광이 적정 광스폿으로 광검출기(50)으로 수광되도록 하기 위한 것이다. 이 검출렌즈(15)는 비점수차법에 의해 포커스 에러신호를 검출할 수 있도록 비점수차를 발생시키는 비점수차렌즈로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)에 있어서, 트랙킹 에러신호는 3빔법이나 차동 푸시풀법 등에 의해 검출되는 것으로, 메인광으로는 회절소자(12)에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 서브광으로 광정보저장매체(10)의 종류에 따라 회절소자(12)에 의해 회절된 1차광 즉, ±1차광을 사용하거나 3차광 즉, ±3차광을 사용하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 광정보저장매체(10)로 CD-R 등의 CD를 채용한 경우에는 1차광을 사용하고, DVD-R, DVD-RAM 등의 DVD를 채용한 경우에는 3차광을 사용할 수 있다.
이를 위하여, 상기 회절소자(12)는, 3빔법이나 차동 푸시풀법 등에 의해 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록, 광원유니트(11)로부터 입사되는 광을 메인광 및 복수의 서브광으로 분기하는 것으로, 예를 들어, 상기 회절소자(12)는 입사되는 광을 0차, ±1차, ±3차광으로 분기하도록 마련될 수 있다. 이때, 제1파장의 광에 대해, 상기 회절소자(12)는 대략적으로 0차: 1차: 3차 = 4~15: 0.5~1: 1의 회절 효율을 나타내고, 2차 회절 효율이 제로(zero)에 가깝도록 마련될 수 있다. 이때, 제2파장의 광에 대해, 상기 회절소자(12)의 0차, 1차, 3차광에 대한 회절 효율은 제1파장의 광에 대한 회절 효율과 유사하다. 상기 회절소자(12)로는, 도 2에서와 같은 직선형의 격자들이 균일하게 배열된 일반적인 단면 그레이팅(120)을 사용할 수 있다.
상기 회절소자(12)는, 광정보저장매체(10) 상에서 3차광의 이격 거리 즉, 0차광과 ± 3차광의 이격 거리가, 예를 들어, DVD-R에 대해 2.5트랙에 대응하도록 마련될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 광이 회절소자(12)에 의해 0차, ±1차, ±3차로 회절되어, DVD-R에 대해 2.5트랙에 대응하도록 DVD-R, DVD-RAM 및 CD-R 상에 메인 광스폿(M) 및 서브 광스폿(S1,S2,S3,S4)으로 형성되는 경우를 보여준다. 도 3 및 도 4는 제1파장의 광 예컨대, DVD에 적합한 적색 파장의 광이 회절소자(12)에 의해 회절되어, 0차광의 메인광스폿(M), ±3차광의 서브광스폿(S1,S2)이 DVD-R, DVD-RAM에 각각 형성된 경우를 보여준다. 도 5는 제2파장의 광 예컨대, CD에 적합한 적외선 파장의 광이 회절소자(12)에 의해 회절되어, 0차광의 메인광스폿(M), ±1차광의 서브광스폿(S3,S4)이 CD-R 상에 형성된 경우를 보여준다.
DVD-R 및 DVD-RAM에 대한 트랙킹 에러신호를 검출시, ±3차광의 서브 광스폿(S1,S2)을 DVD-R에 대해 2.5트랙에 대응되게 형성하고, 0차광은 메인광, ±3차광은 서브광로 사용하며, 1차광은 사용되지 않으므로, 도 3 및 도 4에서는 편의상 상기 회절소자(12)에 의해 회절된 ±1차광의 서브 광스폿(S3,S4)의 도시는 생략하였다. 도 3 내지 도 5에서 "X"는 광정보저장매체(10) 상에서 제1파장의 광에 대한 3차광의 이격 거리 즉, 0차광과 ±3차광의 이격 거리를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 회절소자(12)에 의해 회절된 3차광이 DVD-R 2.5트랙에 대응하도록 된 경우, DVD-R 상에서 ± 3차광의 서브 광스폿(S1,S2)은 0차광의 메인 광스폿(M)으로부터 대략 2.5트랙 이격된 위치에 형성된다. 이 경우, DVD-R로부터 반사된 0차광 즉, 메인광의 푸시풀(MPP) 신호와 DVD-R로부터 반사된 ±3차광 즉, 서브광의 푸시풀 (SPP)신호 사이의 위상차는 대략 180도가 된다.
도 4를 참조하면, 회절소자(12)에 의해 회절된 3차광이 DVD-R 2.5트랙에 대응하도록 된 경우, DVD-RAM 상에서 ±3차광의 서브 광스폿(S1,S2)은 0차광의 메인 광스폿(M)으로부터 대략 1.5트랙 이격된 위치에 형성된다. 이 경우, DVD-RAM으로부터 반사된 0차광 즉, 메인광의 푸시풀(MPP) 신호와 ±3차광 즉, 서브광의 푸시풀 (SPP)신호 사이의 위상차는 대략 181. 46도 정도가 된다.
도 5를 참조하면, 제1파장의 광에 대한 3차광의 이격 거리를 "X"라 할 때, 제2파장의 광에 대한 3차광의 이격 거리는 "X"보다 커지게 된다. 이는 회절격자(12)에서의 차수별 회절 각도는 입사광의 파장이 길어질수록 커지기 때문이다. 약 660nm의 제1파장의 광에 대한 3차광의 이격 거리가 "X"일 때, 약 785nm의 제2파장의 광에 대한 3차광의 이격 거리는 대략 "1.19X" 정도 커짐을 알 수 있다.
회절소자(12)에 의해 회절된 제1파장의 광에 대한 3차광이 DVD-R 2.5트랙에 대응하도록 된 경우, 도 5에서와 같이, CD-R 상에서 제2파장의 광에 대한 ±1차광의 서브 광스폿(S3,S4)은 0차광의 메인 광스폿(M)으로부터 대략 0.5트랙 이격된 위치에 형성된다. 이 경우, CD-R로부터 반사된 0차광 즉, 메인광의 푸시풀(MPP) 신호와 CD-R로부터 반사된 ±1차광 즉, 서브광의 푸시풀 (SPP)신호 사이의 위상차는 대략 180도 ± 30도 이내의 값을 갖게 된다. 예를 들어, 650MB CD-R은 약 165.25도의 위상차를 나타내어, 180도에서 약 15도 어긋나는 수준이다. 700MB CD-R은 약 177.93의 위상차를 나타내어, 180도에서 약 2도 어긋나는 수준이다. 800MB CD-R은 약 203.39도의 위상차를 나타내어, 180도에서 약 23도 어긋나는 수준이다.
이와 같이, DVD 채용시 서브광으로 3차광을 사용하며, CD 채용시 서브광으로 1차광을 사용하고, DVD-R에 대해 2.5트랙을 적용하도록 구성하면, 회절소자(12)로 일반적인 단면 그레이팅을 사용하는 경우에도, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)은 DVD-R, DVD-RAM, CD-R에 대해 호환 트랙킹을 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)에 있어서, 광검출기(50)는 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 수광하여, 광정보저장매체(10)에서 반사된 메인광의 검출신호로부터 재생신호를 얻으며, 광정보저장매체(10)에서 반사된 메인광 및 서브광의 검출신호의 연산에 의해 3빔법이나 차동 푸시풀법에 의해 트랙킹 에러신호를 얻을 수 있도록 마련될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)에 채용되는 광검출기(50)의 일예를 보여준다.
도 6을 참조하면, 광검출기(50)는 예컨대, DVD에 적합한 제1파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제1메인수광부(51) 및 제1서브수광부(52,53), CD에 적합한 제2파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제2메인수광부(55) 및 제2서브수광부(56,57)를 포함할 수 있다. 푸시풀 신호의 검출이 가능하도록, 제1서브수광부(52,53) 및 제2서브수광부(56,57)는 도 6에서와 같이 4분할 구조를 가질 수 있으며, 2분할 구조도 가능하다. 비점수차법에 의한 포커스 에러신호 등의 검출이 가능하도록, 제1메인수광부(51) 및 제2메인수광부(55)는 4분할 구조를 가질 수 있다.
DVD를 위한 트랙킹 에러신호는 0차광 및 ±3차광을 이용하고, CD를 위한 트랙킹 에러신호는 0차광 및 ±1차광을 이용하므로, 도 6에서와 같이, DVD용 제1메인수광부(51)와 제1서브수광부(52,53) 사이의 거리는 CD용 제2메인수광부(55) 및 제2서브수광부(56,57) 사이의 거리의 약 3배 정도가 되도록 배치될 수 있다.
한편, CD의 편심 디스크 대응시에 광정보저장매체(10)에서의 메인광스폿과 서브 광스폿의 간격에 따른 영향도에 차이가 있는데, 메인 광스폿과 서브 광스폿의 간격이 가까울수록 편심 디스크 대응력이 향상된다. 즉, 메인 광스폿과 서브 광스폿의 간격이 가까운 ±1차광의 서브 광스폿을 사용하는 경우가, 편심 디스크 대응력이 향상되게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업(1)에 따르면, 트랙킹 에러신호 검출에 DVD-R 및 DVD-RAM 등에 대해서는 0차 및 3차광을 사용하고, CD-R 등에 대해서는 0차 및 1차광을 사용하므로, CD의 편심 디스크 사용시에도 좋은 대응력을 얻을 수 있다.
예를 들어, 도 7의 시뮬레이션 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 1차광을 사용할 때와 3차광을 사용할 때, CD 편심량에 따른 트랙킹 에러신호 레벨 변화를 살펴보면, 1차광을 사용하는 경우, CD 편심에도 불구하고, 트랙킹 에러신호의 레벨 변화가 크지 않음을 알 수 있다. 즉, 1차광을 사용하는 경우, 편심량이 상당한 CD 편심 디스크에 대해서도 트랙킹 서보 구현이 가능함을 할 수 있다. 여기서, 3차광을 사용하는 경우, CD 편심량에 따른 트랙킹 에러신호의 레벨 변화가 크기 때문에, CD에 대해서는 3차광의 사용이 적절치 않음을 확인할 수 있다.
도 7의 시뮬레이션 결과는 편심 디스크에서 회절소자의 위상이 30도 정도 틀어졌을 경우에 레벨 변화를 보인 것으로, 메인광스폿과 서브 광스폿의 간격이 가까운 ±1차광을 사용한 경우가 유리한 트랙킹 서보 구현을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
도 8은 차동 푸시풀 신호(Dpp)의 모듈레이션(Modulation)을 보여준다. 차동 푸시풀 신호(Dpp) 모듈레이션은 모듈레이션의 최소폭(B)을 최대폭(A)으로 나눈 백분율 즉, B/A * 100으로 나타낼 수 있는데, 예를 들어 ±1차 광의 서브 광스폿과 메인 광스폿의 거리가 약 8.26μm인 경우, 차동 푸시풀 신호 모듈에이션은 약 80%가 되며, ±3차 광의 서브 광스폿과 메인 광스폿의 거리가 약 24.8μm인 경우, 차동 푸시풀 신호 모듈레이션은 약 47%가 된다. A, B 차이가 적을수록 즉, 차동 푸시풀 신호 모듈레이션이 100%에 가까워질수록 편심 대응력이 좋음을 나타낸다. 그러므로, 차동 푸시풀 신호 모듈레이션 결과로부터도, CD에 대해서는 ±1차광을 사용한 경우가 ±3차광을 사용하는 경우보다 편심 디스크 대응력이 우수함을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업을 적용한 광정보저장매체 시스템을 개략적으로 보인 구성도이다.
도 9를 참조하면, 광정보저장매체 시스템(100)은, 광정보저장매체(10)의 반경 방향으로 이동가능하게 설치되어 광정보저장매체(10)에 기록된 정보를 재생하거나 정보를 기록하는 광픽업(1)과, 상기 광픽업(200)을 제어하기 위한 제어부(600)를 포함한다.
광픽업(1)은 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 구성을 가지는 광학계와, 이러한 광학계를 기구적으로 지탱하며, 포커싱, 트랙킹 동작을 일으키는 기구계를 포함한다. 광학계는 엔코더/디코더를 포함하는 것으로, 외부 호스트에 연결하기 위한 인터페이스(500)에 연결된 정보 처리부(300)에 연결되고, 기구계는 서보부(400)에 연결된다. 상기 정보 처리부(300), 서보부(400), 인터페이스(500)는 제어부(6) 즉, 중앙 제어부에 의해 통제된다. 인터페이스(500)는 다양한 표준에 따르는 것으로, 예를 들어, USB 포트를 포함하며, 따라서 USB 프로토콜에 의해 호스트인 예컨대, 컴퓨터(700)에 연경되어 정보를 주고받는다.
이상에서 설명한 실시예는 예시적으로 보인 것으로, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
1...광픽업 10...광정보저장매체
11...광원유니트 12...회절소자
30...대물렌즈 50...광검출기
51,55...제1 및 제2메인 수광부 52,56...제1서브 수광부
53,57...제2서브 수광부 120...그레이팅

Claims (20)

  1. 기록 밀도 및 포맷이 상이한 복수 종류의 광정보저장매체에 적합한 서로 다른 파장의 복수의 광을 출사하는 광원유니트와;
    상기 광원유니트에서 입사되는 광을 메인광과 복수의 서브광으로 분기하는 회절소자와;
    입사되는 메인광 및 서브광을 집속시켜 광정보저장매체 상에 메인 광스폿 및 서브 광스폿을 형성하는 대물렌즈와;
    광정보저장매체에서 반사된 메인광 및 서브광을 수광하여 정보신호나 오차신호를 검출하는 광검출기;를 포함하며,
    상기 메인광으로 상기 회절소자에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 상기 서브광으로 광정보저장매체의 종류에 따라 상기 회절소자에 의해 회절된 1차광을 사용하거나 3차광을 사용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 된 광픽업.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 광정보저장매체는, DVD 및 CD를 포함하며,
    상기 광원유니트는, DVD에 적합한 제1파장의 광 및 CD에 적합한 제2파장의 광을 출사하며,
    DVD 채용시 상기 서브광으로 3차광을 사용하며, CD 채용시 상기 서브광으로 1차광을 사용하는 광픽업.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광검출기는,
    DVD에 적합한 제1파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제1메인수광부 및 제1서브수광부,
    CD에 적합한 제2파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제2메인수광부 및 제2서브수광부를 포함하는 광픽업.
  4. 제2항에 있어서, 광정보저장매체 상에서 상기 3차광의 이격 거리는 DVD-R의 2.5트랙에 대응하도록 마련된 광픽업.
  5. 제4항에 있어서, CD, DVD-R 및 DVD-RAM에 대해 트랙킹 서보를 구현하도록 된 광픽업.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회절소자는 입사되는 광을 0차, ±1차, ±3차광으로 분기하도록 마련된 광픽업.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회절소자는
    상기 제1파장의 광에 대해, 0차: 1차: 3차 = 4~15: 0.5~1: 1의 회절 효율을 나타내도록 마련된 광픽업.
  8. 제7항에 있어서, 상기 회절소자는, 직선형의 격자들이 균일하게 배열된 그레이팅을 사용하는 광픽업.
  9. 제7항에 있어서, 상기 회절소자는, 상기 제1파장의 광에 대해, 2차 회절 효율이 제로에 해당하도록 마련된 광픽업.
  10. 제6항에 있어서, 상기 회절소자는, 직선형의 격자들이 균일하게 배열된 그레이팅을 사용하는 광픽업.
  11. DVD에 적합한 제1파장의 광 및 CD에 적합한 제2파장의 광을 출사하는 광원유니트와;
    상기 광원유니트에서 입사되는 광을 분기하여 메인광과 복수의 서브광으로 분기하는 회절소자와;
    입사되는 메인광 및 서브광을 집속시켜 광정보저장매체 상에 메인 광스폿 및 서브 광스폿을 형성하는 대물렌즈와;
    광정보저장매체에서 반사된 메인광 및 서브광을 수광하여 정보신호나 오차신호를 검출하는 광검출기;를 포함하며,
    상기 메인광으로 상기 회절소자에 의해 회절된 0차광을 사용하며, 상기 서브광으로 광정보저장매체의 종류에 따라 상기 회절소자에 의해 회절된 1차광을 사용하거나 3차광을 사용하여 트랙킹 에러신호를 검출하도록 된 광픽업.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광검출기는,
    상기 제1파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제1메인수광부 및 제1서브수광부,
    상기 제2파장의 광에 대한 메인광 및 서브광을 수광하는 제2메인수광부 및 제2서브수광부를 포함하며,
    DVD 채용시 서브광으로 3차광을 사용하며, CD 채용시 서브광으로 1차광을 사용하며,
    CD, DVD-R, DVD-RAM에 대해 트랙킹 서보를 구현하도록 된 광픽업.
  13. 제11항에 있어서, 광정보저장매체 상에서 상기 3차광의 이격 거리는 DVD-R의 2.5트랙에 대응하도록 마련된 광픽업.
  14. 제11항에 있어서, 상기 회절소자는 입사되는 광을 0차, ±1차, ±3차광으로 분기하도록 마련된 광픽업.
  15. 제14항에 있어서, 상기 회절소자는
    상기 제1파장의 광에 대해, 0차: 1차: 3차 = 4~15: 0.5~1: 1의 회절 효율을 나타내도록 마련된 광픽업.
  16. 제15항에 있어서, 상기 회절소자는, 상기 제1파장의 광에 대해, 2차 회절 효율이 제로에 해당하도록 마련된 광픽업.
  17. 제14항에 있어서, 상기 회절소자는, 직선형의 격자들이 균일하게 배열된 그레이팅을 사용하는 광픽업.
  18. 제1항 내지 제5항 또는 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원유니트는, 상기 복수 종류의 광정보저장매체에 적합한 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 출사하는 제1 및 제2광원이 단일 패키지화된 트윈 광원인 광픽업.
  19. 광정보저장매체의 반경 방향으로 이동가능하게 설치되어 광정보저장매체에 기록된 정보를 재생하거나 정보를 기록하는 청구항 1항 내지 5항 또는 11항 내지 17항 중 어느 한 항의 광픽업과;
    상기 광픽업을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 광정보저장매체 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광원유니트는, 상기 복수 종류의 광정보저장매체에 적합한 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 출사하는 제1 및 제2광원이 단일 패키지화된 트윈 광원인 광정보저장매체 시스템.
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