KR100354749B1

KR100354749B1 - 인접트랙에의한크로스토크를저감할수있는광픽업장치

Info

Publication number: KR100354749B1
Application number: KR1019980055439A
Authority: KR
Inventors: 정종삼; 안영만; 서해정; 박인식
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2002-12-18
Also published as: KR20000039939A

Abstract

좁은 트랙피치를 갖는 고용량 광기록매체의 기록/재생시 발생하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치가 개시되어 있다.

이 개시된 광픽업장치는 광원과, 입사광의 진행경로를 변환하는 제1광경로변환수단과, 광원에서 조사되고 제1광경로변환수단을 경유한 광을 기록매체의 주트랙에 조사되는 일 편광빔과 주트랙의 인접트랙에 조사되는 다른 편광의 2개의 빔으로 분기시키는 분기수단과, 분기수단과 기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 집속시키는 대물렌즈와, 기록매체에서 반사되어 분기수단 및 제1광경로변환수단을 경유한 광을 편광에 따라 분기시키는 편광빔분리기와, 편광빔분리기에 의해 분기되어 수광되는 일 편광빔과 다른 편광빔을 서로 독립적으로 광전변환하여 주트랙의 신호 및 인접트랙의 신호를 검출하는 광검출기와, 광검출기의 검출신호를 연산하여 주트랙의 신호에 포함된 인접트랙에 의한 크로스토크를 감산하여 주트랙에 대한 정보신호를 출력하는 연산부를 포함한다. 따라서, 주트랙과 인접트랙에 나란히 광스폿을 형성하고 이 주트랙과 인접트랙에서 반사된 광을 서로 분리하여 검출할 수 있으므로, 실시간으로 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보신호를 검출할 수 있다.

Description

인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치{Optical pickup apparatus capable of suppresing cross talk from adjacent tracks}

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 좁은 트랙피치를 갖는 고용량 광기록매체의 기록/재생시 발생하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치에 관한 것이다.

광기록매체의 용량(capacity)을 늘리기 위해 기록/재생시 보다 파장이 짧은 광원과 개구수(numerical aperture)가 큰 대물렌즈를 사용하는 방향으로 개발이 진행되고 있다. 즉, 기록/재생을 위해 780nm의 적외선 광원과 개구수 0.45를 갖는 대물렌즈를 사용하는 CD에서 파장 650nm의 광원, 개구수 0.6의 대물렌즈를 사용하는DVD로 광기록매체가 대체되고 있다. 또한, 이 CD에서 DVD로의 사양 변화와 더불어 기록밀도를 높이기 위해 광기록매체의 트랙피치를 줄이는 방향으로도 개발이 진행되고 있다. 하지만, 좁은 트랙 피치를 갖는 광기록매체의 경우, 인접 트랙간의 상호 간섭에 의해 재생신호의 열화가 심해질 수 있으므로, 인접트랙에 의한 간섭을 줄일 수 있도록 된 광픽업장치가 필요하다. 여기서, 광픽업장치로 광기록매체의 기록/재생시 인접트랙에 의한 신호 열화정도를 트랙 크로스토크(track cross-talk)로 정의하며, ROM 디스크의 경우 질이 높은 재생신호를 얻기 위해 -30dB 이하의 크로스토크 값을 갖도록 요구하고 있다.

DVD-ROM은 기록/재생을 위해 개구수(NA) 0.6인 대물렌즈, 파장(λ) 650 nm인 광원을 사용하고 트랙 피치 0.74㎛로 제작되어 4.7GB의 용량을 가진다. 이 경우, λ/NA는 1.08이고 트랙 피치(Tp)에 대한 집광스폿비는 Tp×NA/λ=0.68이 되어 인접트랙에 의한 크로스토크는 -30dB 이하의 값을 갖는다. 향후, 고밀도 광기록매체로 주목받을 것으로 예상되는 HD-DVD는 15GB 이상의 용량이 요구되고 있어 트랙 피치에 대한 집광스폿비는 Tp×NA/λ는 0.6 이하의 값을 가져야 하며, 이 경우 인접트랙에 의한 크로스토크는 -20dB 이상의 매우 큰값을 갖게 된다. 따라서 재생신호의 열화를 방지하려면 인접트랙에 의한 크로스토크를 줄일 수 있도록 된 광픽업장치가 필요하다.

인접트랙간의 크로스토크를 저감하기 위한 종래의 광픽업장치를 보인 도 1을 참조하면, 광원(1)에서 출사된 빔은 그레이팅(2)에서 회절되어 0차 회절광, ±1차 회절광의 3개빔으로 분기된다. 이 빔은 빔스프리터(3)에서 반사된후 대물렌즈(5)에의해 도 2에 도시된 바와 같이 광디스크(10)의 주트랙(12)과 인접트랙(11)(13)에 서로 비스듬히 맺혀진다. 상기 광디스크(10)에서 반사되고 대물렌즈(10)를 경유한 광은 상기 빔스프리터(3)를 투과하여 서로 독립적으로 광전변환하는 3개의 분할판 (A)(B)(C)을 구비하는 광검출기(8)에서 검출된다. 여기서, 참조부호 4는 반사미러, 참조부호 7은 입사되는 광을 광검출기상에 집속하는 수광렌즈를 나타낸다.

상기 광디스크(10)의 서로 다른 트랙(11)(12)(13)에서 반사된 상기 3개의 빔은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광검출기(8)의 서로 다른 분할판(A)(B)(C)에서 수광된다. 이때, 분할판(B)의 검출신호에는 상기 주트랙(12)에 대한 신호뿐만아니라, 인접트랙(11)(13)으로부터 혼입된 신호가 포함된다. 따라서, 주트랙(12)에 대한 정보신호는 상기 분할판(B)의 검출신호와 분할판(A)(C)에서 검출된 인접트랙 (11)(13)에 대한 신호를 적절히 차동 연산하여 검출된다. 상기 분할판과 그 분할판에서 검출된 신호를 동일기호로 표시하면, 주트랙에 대한 정보신호(RF signal)는 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

RF signal = B - K×[A + C]

여기서, K는 주트랙에 대한 정보신호의 시간축 흔들림이 최소 즉, 인접 트랙 (11)(13)에 의한 크로스토크가 최소가 되도록 정해지는 상수이다.

한편, 상기 그레이팅(2)에 의해 분기된 3개의 빔은 광디스크(10)의 서로 다른 트랙 상에 도 2에서와 같이 비스듬히 맺히므로, 상기 분할판(A)(C)에서 검출되는 인접 트랙의 신호는 상기 분할판(B)에서 검출되는 신호에 포함된 인접트랙에 대한 신호에 대해 일정한 시간지연을 가진다. 따라서, 주트랙(12)에 대한 정보신호를 검출하기 위해서 실시간으로 연산하는 것이 불가능하며 인접트랙에 대한 신호 A,C는 상기 검출신호 B에 비해 일정량 시간지연된 신호가 사용되어야 하는 문제가 있다.

한편, 이러한 시간지연을 없애기 위해 그레이팅(2)에 의해 분기된 3개의 빔이 도 4에 도시된 바와 같이 서로 나란하게 주트랙과 인접트랙에 맺히도록 배치하는 경우, 광디스크(10)에서 반사되어 광검출기(8)에서 수광되는 광스폿은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 겹쳐져 분리가 안된다. 따라서, 신호 검출이 불가능하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 실시간으로 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보신호를 검출할 수 있도록 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 인접 트랙간의 크로스토크를 감소시킬 수 있는 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,

도 2는 일반적인 광디스크의 트랙을 개략적으로 보인 부분 평면도,

도 3은 도 1의 광검출기를 개략적으로 보인 평면도,

도 4는 도 2의 광디스크의 트랙상에 3개의 빔이 나란히 맺혀지는 예를 개략적으로 보인 도면,

도 5는 도 4의 경우, 광검출기에 수광되는 빔을 개략적으로 보인 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,

도 7은 본 발명에 따른 광픽업장치에 의해 광디스크의 트랙 상에 맺히는 빔을 개략적으로 보인 도면,

도 8은 도 6의 분기수단을 개략적으로 보인 측면도,

도 9는 도 6의 광검출기 및 연산부를 개략적으로 보인 도면,

도 10은 연산상수 K 값에 따른 트랙 크로스토크 변화량을 보인 그래프,

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...광디스크 12...주트랙 11,13...인접트랙

20...광원 21...콜리메이팅렌즈 30...제1광경로변환수단

40,140...분기수단 43...편광빔분리부재 45...반사형 그레이팅부재

50...대물렌즈 60...편광빔분리기 65...수광렌즈

70...광검출기 71,72...제1 및 제2광검출기 80...연산부

81,82...전류-전압 변환부 83,84...보상부

85...차동 연산부 143...제2광경로변환수단 150...반사부재

160...투과형 그레이팅

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치는, 광원과; 입사광의 진행경로를 변환하는 제1광경로변환수단과; 상기 광원에서 조사되고 상기 제1광경로변환수단을 경유한 광을 기록매체의 주트랙에 조사되는 일 편광빔과, 상기 주트랙의 인접트랙에 조사되는 다른 편광의 2개의 빔으로 분기시키는 분기수단과; 상기 분기수단과 기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 집속시키는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사되어 상기 분기수단 및 제1광경로변환수단을 경유한 광을 편광에 따라 분기시키는 편광빔분리기와; 상기 편광빔분리기에 의해 분기되어 수광되는 일 편광빔과 다른 편광빔을 서로 독립적으로 광전변환하여 주트랙의 신호 및 인접트랙의 신호를 검출하는 광검출기와; 상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 주트랙의 신호에 포함된 인접트랙에 의한 크로스토크를 감산하여 주트랙에 대한 정보신호를 출력하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 분기수단은, 상기 제1광경로변환수단쪽에서 입사되는 일 편광빔은 반사시켜 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광빔은 투과시키는 편광빔분리부재와; 상기 편광빔분리부재를 투과한 다른 편광빔을 ±1차광으로 회절 반사시켜 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하는 반사형 그레이팅부재;를 포함하여, 상기 일 편광빔은 주트랙에 조사되고, 상기 2개의 다른 편광빔은 인접트랙에 조사되도록 마련된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 분기수단은, 상기 제1광경로변환수단쪽에서 입사되는 광을 편광에 따라 반사 및 투과시켜 일 편광빔과 다른 편광빔으로 분리하는 편광빔스프리터와; 상기 편광빔스프리터쪽에서 입사되는 다른 편광빔을 반사시켜 상기 일 편광빔을 향하도록 하는 반사부재와; 상기 편광빔스프리터와 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 편광빔스프리터쪽에서 입사되는 상기 일 편광빔은 대부분 투과시키고 상기 반사부재쪽에서 입사되는 다른 편광빔은 대부분 반사시키는 제2광경로변환수단과; 상기 편광빔스프리터와 제2광경로변환수단 사이의 상기 다른 편광빔의 광경로 상에 배치되어 상기 다른 편광빔을 ±1차광으로 회절 투과시켜 2개의 빔으로 분기시키는 투과형 그레이팅;을 포함하여, 상기 일 편광빔은 주트랙에 조사되고 상기 2개의 다른 편광빔은 인접트랙에 조사되도록 마련된다.

여기서, 상기 제2광경로변환수단은 상기 일 편광빔은 투과시키고 상기 다른 편광빔은 반사시키는 편광빔스프리터인 것이 바람직하다.

한편, 상기 편광빔분리기는, 입사광을 편광에 따라 소정 각도로 분기시키는 편광 프리즘인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광검출기는 주트랙의 신호와 인접트랙의 신호를 각각 수광하여 서로 독립적으로 광전변환하는 제1 및 제2광검출기로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 광픽업장치에 의해 광디스크의 트랙 상에 맺히는 빔을 개략적으로 보인 도면이다. 도 7에 도시된 광디스크는 도 4에 도시된 광디스크와 실질적으로 동일한 것이므로, 이하의 본 발명의 실시예들에 따른 광픽업장치의 상세한 설명에서는, 광디스크 및 그 트랙들에 대한 참조부호를 도 4에서와 동일하게 사용한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치는 광원 (20)과, 입사광의 진행경로를 변환하는 제1광경로변환수단(30)과, 광디스크(10)의 주트랙(12)에 조사되는 일 편광빔(15)과 상기 주트랙(12)의 인접트랙(11)(13)에 조사되는 2개의 다른 편광빔(16)(17)으로 분기시키는 분기수단(40)과, 입사광을 광디스크(10)의 기록면에 집속시키는 대물렌즈(50)와, 입사광을 편광에 따라 분기시키는 편광빔분리기(60)와, 주트랙(12)의 신호 및 인접트랙(11)(13)의 신호를 검출하는 광검출기(70)와, 주트랙(12)의 신호에 포함된 인접트랙(11)(13)에 의한 크로스토크를 감산하여 주트랙(12)에 대한 정보신호를 출력하는 연산부(80)를 포함하여 구성된다.

상기 광원(20)으로는 반도체 레이저를 구비한다. 이 반도체 레이저에는 측면발광 레이저(edge emitting laser)와 표면광레이저(surface emitting laser)가 있다. 이러한 광원(20)에서 출사되는 레이저 광은 일정의 편광성분을 갖는다.

상기 광원(20)과 제1광경로변환수단(30) 사이의 광경로 상에는 상기 광원 (20)에서 출사된 광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(21)를 배치하는 것이 바람직하다.

이 경우, 콜리메이팅렌즈(21)에 의해 평행광으로 바뀐 광은 입사광의 진행경로를 변환하는 상기 제1광경로변환수단(30)에 입사된다. 이때, 상기 제1광경로변환수단(30)으로는 입사광을 소정 비율로 투과 또는 반사시키는 빔스프리터를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 편광에 거의 무관하게 입사광의 진행경로를 변환하게 된다. 즉, 상기 제1광경로변환수단(30)은 상기 광원(20)쪽에서 입사되는 광은 반사시켜 상기 광디스크(10)를 향하도록 하고, 상기 광디스크(10)에서 반사되어 입사되는 광은 투과시켜 광검출기(70)를 향하도록 입사광의 진행경로를 변환한다.

상기 분기수단(40)은 상기 제1광경로변환수단(30)쪽에서 입사되는 광을 광디스크(10)의 주트랙(12)에 조사되는 일 편광빔(15)과, 상기 주트랙(12)의 인접트랙(11)(13)에 각각 조사되는 2개의 다른 편광빔(16)(17)으로 분기시킨다.

본 실시예에 있어서, 상기 분기수단(40)은 도 8에 도시된 바와 같이 일 편광빔 예컨대, S 편광빔(15)은 반사시키고 다른 편광빔 예컨대, P 편광빔은 투과시키는 편광빔분리부재(43)와, 상기 편광빔분리부재(43)를 투과한 다른 편광빔을 ±1차광(16)(17)으로 회절 반사시키는 반사형 그레이팅부재(45)를 포함한다. 상기 편광빔분리부재(43) 및 반사형 그레이팅부재(45)는 상기 제1광경로변환수단(30)쪽에서 입사되는 광에 대해 소정 각도 바람직하게는, 대략 45도로 기울어지게 배치된다.

이때, 상기 편광빔분리부재(43)와 그레이팅부재(45)는 도 8에 도시된 바와 같이, 투명몸체(41)의 양측면에 일체로 마련될 수 있다. 즉, 투명몸체(41)의 광이 입사되는 면에 상기 편광빔분리부재(43)가 마련되고, 뒷면에 상기 반사형 그레이팅부재(45)가 마련된다. 여기서, 상기 편광빔분리부재(43)는 상기 투명몸체(41)의 입사면에 코팅형성된 유전체 광학부재일 수 있다.

상기 반사형 그레이팅부재(45)는 그레이팅의 식각 깊이를 조절하여 0차광은 0%에 가깝고 입사된 대부분의 광이 ±1차광으로 회절 반사되도록 마련되는 것이 바람직하다.

분기수단(40)이 상기한 바와 같이 마련되면, 상기 제1광경로변환수단(30)쪽에서 편광빔분리부재(43)에 입사된 광 중 S편광빔(15)은 반사 바람직하게는, 전반사되어 상기 대물렌즈(50)를 향하고, P 편광빔(16)17)은 굴절 투과 바람직하게는, 전부 투과하여 반사형 그레이팅부재(45)에 입사된다. 그리고 상기 반사형 그레이팅부재(45)에 의해 회절 반사된 2개의 P 편광빔(16)(17)은 상기 편광빔분리부재(43)를 다시 굴절 투과하여 상기 대물렌즈(50)를 향한다.

따라서, 상기 대물렌즈(50)에 입사되는 광은 상기 분기수단(40)의 편광빔분리부재(43)에서 반사된 일 편광빔 즉, S 편광빔(15)과, 상기 반사형 그레이팅부재 (45)에서 회절 반사된 2개의 다른 편광빔 즉, P 편광빔(16)(17)이다.

상기한 바와 같은 3개의 빔(16)(15)(17)은 상기 대물렌즈(50)에 의해 집속되어 광디스크(10)의 트랙 상에 도 4에서와 같이 나란히 광스폿을 형성한다. 이때, 상기 S 편광빔(15)은 주트랙(12)에 맺히고, 상기 2개의 P 편광빔(16)(17)은 상기 주트랙(12)의 인접트랙(11)(13)에 각각 맺힌다. 즉, 상기 S 편광빔(15)은 주트랙 (12)의 신호를 재생하며 P 편광빔(16)(17)은 인접트랙(11)(13)의 신호를 재생한다.

상기 광디스크(10)에서 반사된 광은 다시 대물렌즈(50)와 분기수단(40)을 경유하고 제1광경로변환수단(30)에 투과하여 상기 편광빔분리기(60)에 입사된다.

상기 편광빔분리기(60)는 입사광을 편광에 따라 분기시킨다. 이 편광빔분리기(60)는 입사광을 편광에 따라 분기시켜 서로 다른 편광빔이 소정 각도로 출사되도록 하는 편광프리즘인 것이 바람직하다. 상기 편광프리즘으로는, 월라스톤 프리즘 또는 로션 프리즘 등이 있는데 월라스톤 프리즘을 채용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 편광빔분리기(60)가 월라스톤 프리즘인 경우, 이 월라스톤 프리즘을 통과한 광은 입사광축에 대해 대칭되게 S 편광빔과 P 편광빔으로 분기되므로, 상기 주트랙(12)의 신호를 포함하는 S 편광빔과 인접트랙(11)(13)의 신호를 포함하는 P 편광빔을 각각 독립적으로 수광하도록 상기 광검출기(70)를 도 9에서와 같이 동일평면(73)상에 배치할 수 있는 이점이 있다.

상기 광검출기(70)는 도 9에 도시된 바와 같이 주트랙(12)의 신호와 인접트랙(11)(13)의 신호를 각각 수광하여 독립적으로 광전변환하는 제1 및 제2광검출기 (71)(72)로 이루어진다. 상기 편광빔분리기(60)로 월라스톤 프리즘을 구비하는 경우, 상기 제1 및 제2광검출기(71)(72)는 소정 간격 이격되게 동일 평면(73) 상에 배치할 수 있는 이점이 있다. 이때, 상기 제1광검출기(71)는 주트랙(12)의 신호를 포함하는 일 편광빔 즉, S 편광빔을 수광하며, 제2광검출기(72)는 인접트랙 (11)(13)의 신호를 포함하는 다른 편광빔 즉, P 편광빔을 수광한다.

여기서, 상기 편광빔분리기(60)로 입사광을 편광에 따라 투과 및 반사시키는 편광빔스프리터를 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 제1 및 제2광검출기(70)는 서로 다른 평면 상에 배치된다.

한편, 도 6에서와 같이, 상기 광원(20)과 제1광경로변환수단(30) 사이에 입사광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(21)를 구비하는 경우, 상기 편광빔분리기(60)와 광검출기(70) 사이의 광경로 상에는 입사광을 집속하여 상기 광검출기(70)에 맺히도록 하는 수광렌즈(65)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 연산부(80)는 상기 광검출기(70)의 검출신호를 적절히 연산하여 인접트랙(11)(13)에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙(12)의 정보신호를 출력한다.

이를 위하여, 상기 연산부(80)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2광검출기(71)(72)의 검출신호를 각각 전압신호로 변환하는 전류-전압 변환부 (81)(82)와, 상기 전류-전압 변환부(81)(82)에서 출력되는 신호를 보정하는 보정부(83)(84)와, 상기 보정부(83)(84)에서 입력되는 신호를 차동 연산하는 차동부(85)를 구비한다.

여기서, 상기 보정부(83)(84)는 각각 광스폿의 진행방향(접선방향) 각 트랙상에서 이웃하는 피트들 간의 간섭에 의한 재생신호의 왜곡 등을 보정하기 위한 것으로 시간지연소자와 연산소자를 포함하여 구성된다. 이 보정부(83)(84)에서는 각각 예를 들어, +T(소정시간) 지연된 재생신호와 -T 지연된 재생신호를 소정의 증폭률로 가산증폭하고 이를 시간지연되지 않은 재생신호에서 차동하여, 트랙상의 인접피트의 간섭에 의한 재생신호의 왜곡 등을 보정한다. 여기서, 상기 피트는 정보신호를 나타내는 것으로 3T 내지 11T로 기록되는데, 짧은 피트 예컨대, 길이가 3T인 피트에 긴피트 예컨대, 길이가 11T인 피트가 인접해 있는 경우, 상기 긴 피트의 영향으로 짧은 피트의 신호가 왜곡될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치로 인접트랙(11)(13)에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙(12)의 정보신호를 검출하는 과정을 설명한다.

상기한 바와 같은 광학적 배치에 의해 제1광검출기(71)에서는 주트랙(12)에서 반사된 일 편광빔 즉, S 편광빔이 검출되며, 제2광검출기(72)에서는 주트랙(12)의 인접트랙(11)(13)에서 각각 반사된 다른 편광빔 즉, P 편광빔이 합쳐져 검출된다. 이때, 상기 주트랙(12)에 조사되는 일 편광빔과 인접트랙(11)(13)에 조사되는 2개의 다른 편광빔이 서로 나란하게 광디스크(10)상에 광스폿으로 형성되므로, 상기 제1 및 제2광검출기(71)(72)에서 검출되는 신호 사이에는 시간지연이 발생하지 않는다. 즉, 상기 주트랙(12)의 신호에 포함된 인접트랙의 신호와 상기 인접트랙(11)(13)의 신호 사이에 시간지연이 없다.

상기 제1광검출기(71)에서 검출되는 주트랙(12)의 신호를 RF_1, 제2광검출기 (72)에서 검출되는 인접트랙(11)(13)의 신호를 RF_2라 하면, 상기 신호는 각각 전류-전압 변환부(81)(82)와 보상부(83)(84)를 거쳐 차동부(85)에서는 다음 수학식 2와 같이 연산되고, 이 차동부(85)에서는 크로스토크가 저감된 주트랙(12)의 정보신호(RF signal)가 출력된다.

[수학식 2]

RF signal= RF_1 - K ×(RF_2)

상기 K는 인접트랙(11)(13)의 신호 영향을 최소로 하기 위한 계수이다. 인접트랙(11)(13)에 의한 트랙 크로스토크량은 도 10과 같이 상기 K 값에 따라 변한다.

여기서, 도 10은 대물렌즈(50) 개구수 0.6, 광원(20)의 파장 410 nm, 광디스크(10)의 트랙피치 0.37㎛인 경우, K 값에 따른 크로스토크량 변화를 보여준다. 상기한 바와 같이, 광학소자 및 광디스크의 사양이 정해지면, 인접트랙(11)(13)의 크로스토크량을 최소로 하는 K 값이 결정될 수 있으므로, 제1 및 제2광검출기 (71)(72)의 검출신호를 수학식 2와 같이 연산하면 인접트랙(11)(13)에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙(12)의 정보신호를 검출할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치를 개략적으로 보인 도면이다. 본 실시예는 도 6을 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예와 동일하며, 분기수단(140)이 변환된 점에 그 특징이 있다. 여기서, 도 6과 동일 참조부호는 동일부재를 나타내므로 그 자세한 설명을생략한다.

본 실시예에 있어서, 상기 분기수단(140)은 편광빔스프리터(143), 반사부재 (150), 제2광경로변환수단(170) 및 투과형 그레이팅(160)을 포함하여 구성된다.

상기 편광빔스프리터(143)는 상기 제1광경로변환수단(30)쪽에서 입사되는 광을 편광에 따라 반사 및 투과시켜 일 편광빔과 다른 편광빔으로 분리한다. 상기 편광빔스프리터(143)에서 반사된 일 편광빔은 상기 대물렌즈(50)를 향한다.

상기 반사부재(150)는 상기 편광빔스프리터(143)를 투과한 다른 편광빔을 반사시켜 상기 일 편광빔을 향하도록 한다. 이 반사부재(150)는 입사되는 상기 다른 편광빔에 대해 대략 45도로 배치된 제1반사면(151)과 상기 제1반사면(151)과 대략 직각으로 배치된 제2반사면(153)을 구비한다. 따라서, 상기 반사부재(150)에 입사된 빔은 소정 거리 수평이동되어 입사빔과 대략 반대 방향으로 진행하여, 상기 일 편광빔의 광경로와 만난다. 여기서, 도 11은 상기와 같은 반사부재(150)로 2개의 반사면(151)(153)을 가지는 반사프리즘을 구비한 예를 보여준다.

상기 제2광경로변환수단(170)은 서로 만나는 일 편광빔과 다른 편광빔이 상기 대물렌즈(50)를 향하도록 광의 진행경로를 변환한다. 본 실시예에 있어서, 상기 제2광경로변환수단(170)은 상기 일 편광빔은 투과시키고, 상기 다른 편광빔은 반사시키는 편광빔스프리터인 것이 바람직하다.

상기 투과형 그레이팅(160)은 상기 편광빔스프리터(143)와 제2광경로변환수단(170) 사이의 상기 다른 편광빔의 광경로 상에 배치된다. 바람직하게는, 상기 투과형 그레이팅(160)은 상기 반사부재(150)와 제2광경로변환수단(170) 사이에 배치된다. 이 투과형 그레이팅(160)은 상기 다른 편광빔을 ±1차광으로 회절 투과시켜 2개의 빔으로 분기한다. 이 투과형 그레이팅(160)은 본 발명의 일 실시예의 반사형 그레이팅부재(145)와 실질상 동일한 회절 효과를 가진다.

따라서, 상기 분기수단(140)은 입사광을 일 편광빔과 2개의 다른 편광빔으로 분기한다. 이때, 이 일 편광빔은 대물렌즈(50)에 의해 집속되어 광디스크(10)의 주트랙(12)에 맺히고 상기 2개의 다른 편광빔은 상기 주트랙(12)의 인접트랙(11)(13)에 맺힌다.

상기 주트랙(12) 및 인접트랙(11)(13)에서 반사된 일 편광빔 및 2개의 다른 편광빔은 동일 경로를 따라 상기 분기수단(140)을 거쳐 제1광경로변환수단(30)쪽을 향한다.

기타의 구성요소에 대해서는 도 6을 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에서와 실질상 동일하므로 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 광픽업장치는 도 6 및 도 11을 참조로 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광픽업장치가 그루브 또는 랜드에 정보신호가 기록되는 타입의 광디스크의 경우에 크로스토크가 저감된 정보신호를 검출하는 것으로 설명 및 도시하였으나, 그루브 및 랜드 모두에 정보신호가 기록되는 타입의 광디스크의 경우에도 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 정보신호를 검출할 수 있음은 물론이다. 이 경우, 주트랙이 그루브라면 인접트랙은 랜드가 되며, 역도 성립한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업장치는 주트랙과 인접트랙에 나란히 서로 다른 편광의 광스폿을 형성하고 이 주트랙과 인접트랙에서 반사된 광을 서로 편광 분리하여 검출할 수 있으므로, 실시간으로 인접트랙에 의한 크로스토크가 저감된 주트랙의 정보신호를 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광픽업장치를 채용하면, 특성이 좋은 재생신호를 얻을 수 있으며, HD-DVD와 같은 고밀도 광기록매체의 경우에도 질 좋은 재생신호를 얻을 수 있다.

Claims

광원과;

입사광의 진행경로를 변환하는 제1광경로변환수단과;

상기 광원에서 조사되고 상기 제1광경로변환수단을 경유한 광을 기록매체의 주트랙에 조사되는 일 편광빔과, 상기 주트랙의 인접트랙에 조사되는 다른 편광의 2개의 빔으로 분기시키는 분기수단과;

상기 분기수단과 기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 집속시키는 대물렌즈와;

상기 기록매체에서 반사되어 상기 분기수단 및 제1광경로변환수단을 경유한 광을 편광에 따라 분기시키는 편광빔분리기와;

상기 편광빔분리기에 의해 분기되어 수광되는 일 편광빔과 다른 편광빔을 서로 독립적으로 광전변환하여 주트랙의 신호 및 인접트랙의 신호를 검출하는 광검출기와;

상기 광검출기의 검출신호를 연산하여 주트랙의 신호에 포함된 인접트랙에 의한 크로스토크를 감산하여 주트랙에 대한 정보신호를 출력하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제1항에 있어서, 상기 분기수단은,

상기 제1광경로변환수단쪽에서 입사되는 일 편광빔은 반사시켜 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하고, 다른 편광빔은 투과시키는 편광빔분리부재와;

상기 편광빔분리부재를 투과한 다른 편광빔을 ±1차광으로 회절 반사시켜 상기 대물렌즈쪽으로 향하도록 하는 반사형 그레이팅부재;를 포함하여, 상기 일 편광빔은 주트랙에 조사되고, 상기 2개의 다른 편광빔은 인접트랙에 조사되도록 마련된 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제2항에 있어서, 상기 편광빔분리부재와 반사형 그레이팅부재는 투명몸체의 양측면에 일체로 마련되고,

상기 편광빔분리부재는 상기 투명몸체의 일측면에 코팅형성된 유전체 광학부재인 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제1항에 있어서, 상기 분기수단은,

상기 제1광경로변환수단쪽에서 입사되는 광을 편광에 따라 반사 및 투과시켜 일 편광빔과 다른 편광빔으로 분리하는 편광빔스프리터와;

상기 편광빔스프리터쪽에서 입사되는 다른 편광빔을 반사시켜 상기 일 편광빔을 향하도록 하는 반사부재와;

상기 편광빔스프리터와 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 편광빔스프리터쪽에서 입사되는 상기 일 편광빔은 대부분 투과시키고 상기 반사부재쪽에서 입사되는 다른 편광빔은 대부분 반사시키는 제2광경로변환수단과;

상기 편광빔스프리터와 제2광경로변환수단 사이의 상기 다른 편광빔의 광경로 상에 배치되어 상기 다른 편광빔을 ±1차광으로 회절 투과시켜 2개의 빔으로 분기시키는 투과형 그레이팅;을 포함하여, 상기 일 편광빔은 주트랙에 조사되고 상기 2개의 다른 편광빔은 인접트랙에 조사되는 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제4항에 있어서, 상기 제2광경로변환수단은 상기 일 편광빔은 투과시키고 상기 다른 편광빔은 반사시키는 편광빔스프리터인 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제1항에 있어서, 상기 편광빔분리기는,

입사광을 편광에 따라 소정 각도로 분기시키는 편광 프리즘인 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제6항에 있어서, 상기 편광빔분리기는

입사광을 편광에 따라 소정 각도로 분기시키는 월라스톤 프리즘이고,

상기 광검출기는 동일 평면 상에 소정 간격 이격되게 배치되어, 상기 월라스톤 프리즘에 의해 분기된 주트랙의 신호를 포함하는 일 편광빔과 인접트랙의 신호를 포함하는 다른 편광빔을 각각 독립적으로 광전변환하는 제1 및 제2광검출기로 이루어진 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제1항에 있어서, 상기 광검출기는 주트랙의 신호와 인접트랙의 신호를 각각 수광하여 서로 독립적으로 광전변환하는 제1 및 제2광검출기로 이루어진 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 연산부는,

상기 제1 및 제2광검출기의 검출신호를 각각 전압신호로 변환하는 제1 및 제 2전류-전압 변환부와;

상기 제1 및 제2전류-전압 변환부에서 출력되는 신호를 보정하는 제1 및 제2보정부와;

상기 제1 및 제2보정부에서 입력되는 신호를 차동 연산하는 차동 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광원과 제1광경로변환수단 사이의 광경로 상에 배치되어 상기 광원에서 출사된 광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈와;

상기 편광빔분리기와 광검출기 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 집속하여 상기 광검출기에 맺히도록 하는 수광렌즈;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는인접트랙에 의한 크로스토크를 저감할 수 있는 광픽업장치.