KR101727520B1 - 회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치 - Google Patents

회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101727520B1
KR101727520B1 KR1020100129808A KR20100129808A KR101727520B1 KR 101727520 B1 KR101727520 B1 KR 101727520B1 KR 1020100129808 A KR1020100129808 A KR 1020100129808A KR 20100129808 A KR20100129808 A KR 20100129808A KR 101727520 B1 KR101727520 B1 KR 101727520B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diffracted light
recording medium
optical recording
order diffracted
information
Prior art date
Application number
KR1020100129808A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120068261A (ko
Inventor
박성수
조지 안자이
윤용한
김종욱
이치로 모리시타
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020100129808A priority Critical patent/KR101727520B1/ko
Priority to CN2011104151488A priority patent/CN102568500A/zh
Priority to US13/316,085 priority patent/US8526286B2/en
Priority to JP2011272331A priority patent/JP2012133867A/ja
Publication of KR20120068261A publication Critical patent/KR20120068261A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101727520B1 publication Critical patent/KR101727520B1/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
    • G11B7/1374—Objective 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
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • 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
    • G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • 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
    • G11B7/22—Apparatus or processes for the manufacture of optical heads, e.g. assembly
    • 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
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Abstract

광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 광 픽업 장치가 개시된다. 상기 광 픽업 장치는, 광을 발생시키는 광원 유닛; 상기 광원 유닛에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및 상기 회절 소자에서 회절된 다수의 회절광 중 정보의 기록 및 재생에 사용되는 p차 회절광을 광 기록 매체에 형성된 복수의 정보 기록층 중 어느 하나에 포커싱하는 대물 렌즈를 포함한다. 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p±1차 회절광은 상기 복수의 정보 기록층과 상기 광 기록 매체의 표면에서 벗어난 위치에 포커싱된다.

Description

회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치{OPTICAL PICK-UP APPARATUS WITH DIFFRACTIVE OPTICAL ELEMENT AND OPTICAL RECORDING/REPRODUCING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 광 픽업 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회절광을 이용하는 광 픽업 장치에 관한 것이다.
광 픽업 장치는 광 기록 매체에 정보를 기록하거나 광 기록 매체에 기록되어 있는 정보를 재생하는 장치이다. 광 기록 매체는 약 780 nm의 파장 영역의 광이 사용되는 CD(Compact Disc), 약 660 nm의 파장 영역의 광이 사용되는 DVD(Digital Versatile Disc), 그리고 약 405 nm의 파장 영역의 광이 사용되는 BD(Blu-ray Disc) 등이 있으며, 이러한 광 기록 매체는 서로 다른 구조를 갖는다. 최근에는 다양한 종류의 광 기록 매체에 모두 사용될 수 있는 호환형 광 픽업 장치가 개발되고 있다.
이러한 호환형 광 픽업 장치를 개발하기 위한 한 가지 접근 방식은 복수 개의 대물 렌즈를 사용하는 것이다. 즉, 광 픽업 장치가 CD에 적용되는 대물 렌즈, DVD에 적용되는 대물 렌즈, 그리고 BD에 적용되는 대물 렌즈 각각 따로 구비하는 것이다. 그러나 이러는 접근 방식은 광 픽업 장치의 소형화를 저해하는 문제가 있다.
호환형 광 픽업 장치를 개발하기 위한 다른 한 가지 접근 방식은 광 픽업 장치의 광학계에 회절 소자를 사용하는 것이다. 이런 회절 소자는 서로 다른 종류의 광 기록 매체의 구조, 서로 다른 파장 영역의 광, 그리고 온도 변화 등에 의해 발생한 수차를 보정할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 대물 렌즈가 아닌 하나의 대물 렌즈가 사용되기 때문에 광 픽업 장치의 소형화가 가능하다.
회절 소자를 사용한 광 픽업 장치에 있어서, 회절 소자에 의해 발생된 회절광 중 특정 차수의 회절광만이 정보의 기록 및 재생에 사용된다. 그런데, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 다른 차수의 회절광들이 기록 및 재생될 정보에 노이즈를 발생시킬 우려가 존재한다. 따라서 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 다른 차수의 회절광에 의한 노이즈를 방지하는 것이 필요하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 광 픽업 장치는, 광을 발생시키는 광원 유닛; 상기 광원 유닛에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및 상기 회절 소자에서 회절된 다수의 회절광 중 정보의 기록 및 재생에 사용되는 p차 회절광을 광 기록 매체에 형성된 복수의 정보 기록층 중 어느 하나에 포커싱하는 대물 렌즈를 포함하고, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p±1차 회절광은 상기 복수의 정보 기록층과 상기 광 기록 매체의 표면에서 벗어난 위치에 포커싱된다.
상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및 상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
-Dmax - WD ≤ fp -1-fp ≤ -Dmax - s×t
2×Dmax - Dmin + s×t ≤ fp +1-fp ≤ 600 ㎛
을 만족할 수 있다. 여기서, Dmax는 상기 광 기록 매체의 상기 표면으로부터 가장 깊은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고, Dmin은 상기 광 기록 매체의 상기 표면으로부터 가장 얕은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고, WD는 상기 대물 렌즈의 작동 거리를 의미하고, t는 상기 광 기록 매체의 제조 공차의 절대값을 의미하고, s는 안전 계수를 의미한다.
상기 대물 렌즈의 상기 작동 거리(WD)는 300 ㎛가 될 수 있다.
상기 광 기록 매체의 상기 제조 공차의 절대값(t)은 5 ㎛가 될 수 있다.
상기 안전 계수(s)는 적어도 2가 될 수 있다.
상기 광 기록 매체는 이층 블루레이 디스크를 포함하고, 상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및 상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
-400 ㎛ ≤ fp -1-fp ≤ -110 ㎛
135 ㎛ ≤ fp +1-fp ≤ 600 ㎛
을 만족할 수 있다.
상기 광 기록 매체는 이층 블루레이 디스크를 포함하고, 상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및 상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
-60 ㎛ ≤ fp -1-fp ≤ -40 ㎛
65 ㎛ ≤ fp +1-fp ≤ 85 ㎛
을 만족할 수 있다.
상기 광 기록 매체는 삼층 블루레이 디스크를 포함하고, 상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및 상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
-400 ㎛ ≤ fp -1-fp ≤ -110 ㎛
153 ㎛ ≤ fp +1-fp ≤ 600 ㎛
을 만족할 수 있다.
상기 회절 소자는 상기 대물 렌즈의 일면에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 광 기록 및 재생 장치는 전술한 바와 같은 특징으로 갖는 광 픽업 장치를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 광 기록 및 재생 장치를 개략적으로 도시한 것;
도 2는 도 1에 도시된 광 픽업 장치의 광학계를 개략적으로 도시한 것;
도 3은 p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생 현상을 개략적으로 도시한 것;
도 4는 p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생 현상을 개략적으로 도시한 것;
도 5는 삼층 BD의 구조를 개략적으로 도시한 것; 그리고
도 6은 2층 BD가 사용된 경우 p±1차 회절광과 p차 회절광의 초점 위치 차이에 따른 지터 값을 계산한 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 광 기록 및 재생 장치(1)를 개략적으로 도시한 것이다.
광 기록 매체(5)는 턴 테이블(10) 위에 장착되며, 클램프(20)가 턴 테이블(10) 위에 장착된 광 기록 매체(5)를 척킹한다. 턴 테이블(10)과 클램프(20)의 구체적인 구성은 해당 분야에서 통상적인 지식을 가지 자가 용이하게 이해할 수 있기 때문에 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
광 기록 매체(5)는 CD, DVD, BD 등이 될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 광 기록 및 재생 장치(1)는 다양한 종류의 광 기록 매체에 호환될 수 있다.
스핀들 모터(30)는 광 기록 매체(5)를 회전시킨다.
광 픽업 장치(100)는 광 기록 매체(5)의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되어 광 기록 매체(5)에 기록된 정보를 재생하거나 광 기록 매체(5)에 정보를 기록할 수 있다.
구동부(40)는 스핀들 모터(30)와 광 픽업 장치(100)를 구동시키며, 제어부(50)는 광 픽업 장치(100)의 포커스 서보 및 트랙 서보를 제어한다. 광 픽업 장치(100)를 통해 검출된 신호는 구동부(40)를 통해 제어부(50)로 입력된다. 제어부(50)는 구동부(40)로부터 입력된 신호를 바탕으로 포커스 서보 및 트랙 서보 명령을 다시 구동부(40)로 보내고, 구동부(40)는 수신된 포커스 서보 및 트랙 서보 명령에 따라 포커스 서보 및 트랙킹 서보를 수행한다. 구동부(40)와 제어부(50)의 구체적인 구성은 해당 분야에서 통상적인 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있기 때문에 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 광 픽업 장치(100)의 광학계를 개략적으로 도시한 것이다.
광원 유닛(110)은 정보의 기록 및 재생에 필요한 광을 발생시킨다. 예컨대, 광 기록 매체(5)가 CD일 경우에 광원 유닛(110)은 약 780 nm의 파장 영역의 광을 발생시키고, 광 기록 매체(5)가 DVD일 경우 광원 유닛(110)은 약 660 nm의 파장 영역의 광을 발생시키고, 광 기록 매체(5)가 DB일 경우 광원 유닛(110)은 약 405 nm의 파장 영역의 광을 발생시킨다. 광의 발생을 위하여 광원 유닛(110)은 복수의 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 광원 유닛(110)에서 발생된 광은 광 기록 매체(5)를 향해 진행하게 된다.
빔 스플리터(120)는 광원 유닛(110)에서 발생된 광의 일부를 광 기록 매체(5)를 향해 반사시키며, 광 기록 매체(5)에서 반사된 반사광의 일부를 광검출기(180) 쪽으로 투과시킨다.
콜리메이팅 렌즈(130)는 빔 스플리터(120)와 대물 렌즈(160) 사이에 배치된다. 광원 유닛(110)에 나와 빔 스플리터(120)에서 반사된 광은 콜리메이팅 렌즈(130)를 지나면서 평행광으로 변환된다.
콜리메이팅 렌즈(130)를 통과한 광은 반사 미러(140)에서 반사되어 대물 렌즈(160)로 진행한다. 반사 미러(140)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
회절 소자(150)는 광원 유닛(110)에서 발생된 광을 회절시킨다. 회절 소자(150)에 의해 다양한 차수(예컨대, 0차, ±1차, ±2차, ... ±n차)의 회절광이 발생할 수 있다. 이런 회절광 중에서 특정 차수의 회절광만이 정보의 기록 및 재생에 사용되며, 본 명세서에서는 논의의 편의를 위하여 정보의 기록 및 재생에 사용되는 특정 차수의 회절광을 p차 회절광이라 지칭하기로 한다.
대물 렌즈(160)는 p차 회절광을 광 기록 매체(5)에 형성된 정보 기록층(information recording layer)에 포커싱한다. p차 회절광이 정보 기록층에 포커싱됨으로써, 광 기록 매체(5)로 정보를 기록하거나 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서는, 회절 소자(150)가 대물 렌즈(160)의 일면에 형성되었다. 그러나 이와는 다르게, 대물 렌즈(160)에서 떨어진 별도의 회절 소자(150)가 사용되는 것도 가능함이 이해되어야 할 것이다.
광 기록 매체(5)에서 반사된 반사광은 대물 렌즈(160), 반사 미러(140), 콜리메이팅 렌즈(130), 빔 스플리터(120)를 통과하여 광검출기(180)로 진행한다.
센서 렌즈(170)는 빔 스플리터(120)와 광검출기(180) 사이에 배치되어, 광 기록 매체(5)에서 반사된 반사광의 스폿을 확대하여 광검출기(180)에 유효 스폿을 형성시킨다.
광검출기(180)는 광 기록 매체(5)에서 반사된 반사광을 검출하여 전기적인 신호로 변환한다. 이러한 전기적인 신호로부터 광 기록 매체(5)에 기록된 정보가 얻어질 수 있으며, 광 픽업 장치(100)의 포커스 서보 및 트랙킹 서보에 필요한 제어 신호가 얻어질 수 있다.
광 기록 매체(5)의 정보 기록층과 광 기록 매체(5)의 표면은 높은 반사율을 갖는다. 본 발명자는 정보의 기록 및 재생에 사용되는 p차 회절광 이외의 다른 차수의 회절광이 광 기록 매체(5)의 정보 기록층과 표면에서 반사됨으로써 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하는 것을 발견하게 되었다. 이러한 현상을 도 3 및 4를 통해 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생 현상을 개략적으로 도시한 것이며, 도 4는 p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생 현상을 개략적으로 도시한 것이다.
설명의 편의를 위하여, 광 기록 매체(5)가 두 개의 정보 기록층이 존재하는 이층(dual layer) BD인 경우 경우를 가정하기로 한다. 즉, 도 3 및 4에 도시된 광 기록 매체(5)는 이층 BD이다.
이층 BD(5)에 관한 표준 규격에 따르면, BD(5)의 표면(5a)에서 100 ㎛만큼 떨어진 곳에 하나의 정보 기록층이 형성되며 이는 "L0"라 칭해진다. 또한, BD(5)의 표면(5a)에서 75 ㎛만큼 떨어진 곳에 다른 하나의 정보 기록층이 형성되며 이는 "L1"이라 칭해진다. L1과 BD(5)의 표면(5a) 사이에는 커버층(cover layer)가 형성된다. 이런 커버층은 L0, L1와 같은 정보 기록층을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 수행한다.
도 3에서, 굵은 실선은 p차 회절광을 나타내며 점선은 p-1차 회절광을 나타낸다. p-1차 회절광은 p차 회절광보다 대물 렌즈(160)에 가까운 위치에 포커싱되는 회절광을 의미한다. 도면의 명확성을 위하여, 도 3에서 대물 렌즈(160)는 도시되지 않았다.
도 3의 Case a는 p차 회절광이 L0에 포커싱되고 p-1차 회절광이 L1에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 여기서, 대물 렌즈(160)를 기준으로 한 p차 회절광의 초점 위치를 fp라 정의하고, 대물 렌즈(160)를 기준으로 한 p-1차 회절광의 초점 위치를 fp-1이라 정의하기로 한다. 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p-1차 회절광이 L1에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L0와 L1 사이의 거리가 25 ㎛ (100 ㎛ - 75 ㎛)인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
-30 ㎛ (= -25 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp -1-fp ≤ -20 ㎛ (= -25 ㎛ + 5 ㎛)
도 3의 Case b는 p차 회절광이 L1에 포커싱되고 p-1차 회절광이 이층 BD(5)의 표면(5a)에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 앞선 경우와 동일하게, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p-1차 회절광이 이층 BD(5)의 표면(5a)에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L1과 표면(5a) 사이의 거리가 75 ㎛인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
-80 ㎛ (= -75 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp -1-fp ≤ -70 ㎛ (= -75 ㎛ + 5 ㎛)
도 3의 Case c는 p차 회절광이 L0에 포커싱되고 p-1차 회절광이 이층 BD(5)의 표면(5a)에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 앞선 경우와 동일하게, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p-1차 회절광이 이층 BD(5)의 표면(5a)에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L0과 표면(5a) 사이의 거리가 100 ㎛인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
-105 ㎛ (= -100 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp -1-fp ≤ -95 ㎛ (= -100 ㎛ + 5 ㎛)
결론적으로, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 앞서 설명한 범위(즉, -30 ㎛∼-20 ㎛, -80 ㎛∼-70 ㎛, 및 -105 ㎛∼-95 ㎛)를 벗어나게 설계된다면, p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있다. 특히, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 -105 ㎛ 미만이 된다면, p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.
앞에서는 두 개의 정보 기록층(L0, L1)이 형성된 이층 BD(5)에 대해서만 설명하였다. 세 개 이상의 정보 기록층이 형성된 다층 BD가 적용되는 일반적인 상황을 고려할 경우, p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지하기 위해서는 다음의 조건식을 만족해야 한다는 점을 알 수 있다.
fp -1-fp ≤ -Dmax - s×t
여기서, Dmax는 광 기록 매체(5)의 표면(5a)으로부터 가장 깊은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고, t는 광 기록 매체(5)의 제조 공차의 절대값을 의미하고, s는 안전계수를 의미한다. 앞의 식을 만족한다면, p차 회절광이 광 기록 매체(5)의 표면(5a)으로부터 가장 깊은 정보 기록층(도 3의 실시 예에서는 L0에 해당함)에 포커싱되더라도 p-1차 회절광은 광 기록 매체(5)의 표면(5a)이나 다른 정보 기록층(도 3의 실시 예에서는 L1에 해당함)에서 벗어난 위치에 포커싱되기 때문에 p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생이 방지될 수 있다.
도 3에 도시된 이층 DB(5)의 경우, Dmax는 100 ㎛가 된다. 여기서 제조 공차의 절대값(t)이 5 ㎛이고 안전 계수(s)가 2일 경우, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있도록 설계된다면 p-1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
fp -1-fp ≤ -110 ㎛
더욱 바람직하게는, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
-Dmax - WD ≤ fp -1-fp ≤ -Dmax - s×t
여기서, WD는 대물 렌즈(160)이 작동 거리(working distance)를 의미한다. 앞선 식에서, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)의 하한치를 설정한 이유는 대물 렌즈(160)를 작동 거리를 고려하였기 때문이다.
일반적으로 BD용 대물 렌즈(160)의 작동거리는 300 ㎛이기 때문에, 도 3에 도시된 실시 예에서 p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)는 다음과 같은 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
-400 ㎛ ≤ fp -1-fp ≤ -110 ㎛
이젠 p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생 현상을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 도 4에서, 굵은 실선은 p차 회절광을 나타내며 점선은 p+1차 회절광을 나타낸다. p+1차 회절광은 p차 회절광보다 대물 렌즈(160)에서 먼 위치에 포커싱되는 회절광을 의미한다. 도면의 명확성을 위하여, 도 4에서 대물 렌즈(160)는 도시되지 않았다.
도 4의 Case d는 p차 회절광이 L1에 포커싱되고 p+1차 회절광이 L0에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 여기서, 대물 렌즈(160)를 기준으로 한 p차 회절광의 초점 위치를 fp라 정의하고, 대물 렌즈(160)를 기준으로 한 p+1차 회절광의 초점 위치를 fp+1이라 정의하기로 한다. 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p+1차 회절광이 L0에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L0와 L1 사이의 거리가 25 ㎛ (100 ㎛ - 75 ㎛)인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
20 ㎛ (= 25 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp +1-fp ≤ 30 ㎛ (= 25 ㎛ + 5 ㎛)
도 4의 Case e는 p차 회절광이 L1에 포커싱되고 p+1차 회절광이 L0에서 반사되어 L1에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 도 4의 Case e에서 가는 실선은 L0에서 반사된 p+1차 회절광을 나타낸다. 도 4의 Case f-h에서 있어서도 가는 실선은 반사된 p+1차 회절광을 나타낸다.
앞선 경우와 동일하게, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p+1차 회절광이 L1에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L0와 L1 사이의 거리가 25 ㎛인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
45 ㎛ (= 50 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp +1-fp ≤ 55 ㎛ (= 50 ㎛ + 5 ㎛)
도 4의 Case f는 p차 회절광이 L0에 포커싱되고 p+1차 회절광이 L0에서 반사되어 이층 DB(5)의 표면(5a)에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 앞선 경우와 동일하게, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p+1차 회절광이 이층 DB(5)의 표면(5a)에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L0과 표면(5a) 사이의 거리가 100 ㎛인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
95 ㎛ (= 100 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp +1-fp ≤ 105 ㎛ (= 100 ㎛ + 5 ㎛)
도 4의 Case g는 p차 회절광이 L1에 포커싱되고 p+1차 회절광이 L0에서 반사되어 이층 DB(5)의 표면(5a)에 포커싱되는 경우를 나타낸다. 앞선 경우와 동일하게, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p+1차 회절광이 이층 DB(5)의 표면(5a)에 포커싱됨으로써, 광 픽업 장치(100)가 기록하거나 재생할 정보에 노이즈가 발생하게 된다. 더욱 상세히 말하자면, 이층 BD(5)에서 L0과 표면(5a) 사이의 거리와 L1과 표면(5a) 사이의 거리가 각각 100 ㎛와 75 ㎛인 점을 고려하고 이층 DB(5)의 제조 공차를 ±5 ㎛라 가정할 경우, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있으면 노이즈의 발생 가능성이 높아진다.
120 ㎛ (= 2×100 ㎛ - 75 ㎛ - 5 ㎛) ≤ fp +1-fp ≤ 130 ㎛ (= 2×100 ㎛ - 75 ㎛ + 5 ㎛)
결론적으로, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 앞서 설명한 범위(즉, 20 ㎛∼30 ㎛, 45 ㎛ ∼ 55 ㎛, 95 ㎛ ∼ 105 ㎛, 및 120 ㎛ ∼ 130 ㎛)를 벗어나게 설계된다면, p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있다. 특히, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp _1-fp)가 130 ㎛를 초과한다면, p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.
앞에서는 두 개의 정보 기록층(L0, L1)이 형성된 이층 BD(5)에 대해서만 설명하였다. 세 개 이상의 정보 기록층이 형성된 다층 BD가 적용되는 일반적인 상황을 고려할 경우, p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지하기 위해서는 다음의 조건식을 만족해야 한다는 점을 알 수 있다.
2×Dmax - Dmin + t×s ≤ fp +1-fp
여기서, Dmax는 광 기록 매체(5)의 표면(5a)으로부터 가장 깊은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고, Dmin은 광 기록 매체(5)의 표면(5a)으로부터 가장 얕은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고, t는 제조 공차의 절대값을 의미하고, s는 안전계수를 의미한다. 앞의 식을 만족한다면, p차 회절광이 광 기록 매체(5)의 표면(5a)으로부터 가장 얕은 정보 기록층(도 4의 실시 예에서는 L1에 해당함)에 포커싱되더라도 p+1차 회절광은 광 기록 매체(5)의 표면(5a)이나 다른 정보 기록층(도 4의 실시 예에서는 L0에 해당함)에서 벗어난 위치에 포커싱되기 때문에 p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생이 방지될 수 있다.
도 4에 도시된 이층 DB(5)의 경우, Dmax는 100 ㎛이 되고 Dmin은 75 ㎛가 된다. 여기서 제조 공차의 절대값(t)이 5 ㎛이고 안전 계수(s)가 2일 경우, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 다음과 같은 범위 내에 있도록 설계된다면 p+1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
135 ㎛ ≤ fp -1-fp
더욱 바람직하게는, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)는 다음의 조건식을 만족할 수 있다.
2×Dmax - Dmin + t×s ≤ fp +1-fp ≤ 600 ㎛
앞선 식에서, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)의 상한치(즉, 600 ㎛)를 설정한 이유는 하나의 디스크에 DVD 방식과 BD 방식이 모두 적용된 하이브리드 디스크를 고려하였기 때문이다. 이러한 하이브리드 디스크 내에는 DVD용 정보 기록층과 BD용 정보 기록층이 동시에 존재한다. DVD 표준에 따르면, DVD용 정보 기록층은 표면에서 600 ㎛ 떨어진 위치에 형성된다. 따라서, p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 600 ㎛를 초과한다면, p+1차 회절광이 DVD용 정보 기록층에 결상될 우려가 있다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 정보의 기록 및 재생에 사용되는 p차 회절광이 광 기록 매체(5)의 어느 한 정보 기록층에 포커싱될 될 경우, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p±1차 회절광이 다른 정보 기록층이나 광 기록 매체(5)의 표면에 포커싱되지 않기 때문에 재싱되거나 기록된 정보에 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있다. p±1차 회절광과 p차 회절광의 초점 위치의 차이를 조정하기 하기 위해서는, 회절 소자(150)의 회절 격자 구조를 변경하거나 대물 렌즈(160)나 콜리메이팅 렌즈(130)의 광학 파라미터를 변경할 수 있다. 그러나 이 외에도 다양한 방식이 사용되어 p±1차 회절광과 p차 회절광의 초점 위치의 차이를 조정할 수 있다는 점이 이해되어야만 할 것이다.
앞선 설명에서는, 광 기록 매체(5)의 제조 공차가 ±5 ㎛인 것으로 설명되었으나 이는 단지 예시적인 것이란 점이 이해되어야 할 것이다. 또한, 안전 계수(s)가 2인 것으로 설명되었으나 이는 단지 예시적인 것이란 점이 이해되어야 할 것이다. 필요에 따라서 안전 계수(s)는 2 이상이 될 수도 있다. 또한, 기술이 발전함에 따라 안전 계수(s)는 2 미만으로 설정될 수도 있을 것이다.
도 3 및 4에는 광 기록 매체(5)가 이층 BD인 경우를 설명하였다. 도 5를 참조하여 광 기록 매체(5)가 삼층(triple layer) BD인 경우를 설명하기로 한다.
도 5는 삼층 BD(5)의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
삼층 BD(5)에 관한 표준 규격에 따르면, BD(5)의 표면(5a)에서 100 ㎛만큼 떨어진 곳에 하나의 정보 기록층이 형성되며 이는 "L0"라 칭해진다. BD(5)의 표면(5a)에서 75 ㎛만큼 떨어진 곳에 다른 하나의 정보 기록층이 형성되며 이는 "L1"이라 칭해진다. BD(5)의 표면(5a)에서 57 ㎛만큼 떨어진 곳에 또 다른 하나의 정보 기록층이 형성되며 이는 "L2"라 칭해진다.
이 경우, Dmax는 100 ㎛이 되고, Dmin은 57 ㎛가 된다. 대물 렌즈(160)의 작동 거리(WD)가 300 ㎛이고 제조 공차의 절대값(t)이 5 ㎛이고 안전 계수(s)가 2일 경우, p±1차 회절광의 초점 위치(fp ±1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp ±1-fp)는 앞서 설명한 식에 따라 다음과 같은 범위 내에 있도록 설계된다면 p±1차 회절광에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
-400 ㎛ (= -100 ㎛ - 300 ㎛) ≤ fp -1-fp ≤ -110 ㎛ (= -100 ㎛ - 2×5 ㎛)
153 ㎛(= 2×100 ㎛ - 57 ㎛ + 2×5 ㎛) ≤ fp +1-fp ≤ 600 ㎛
도 6은 2층 BD가 사용된 경우 p±1차 회절광과 p차 회절광의 초점 위치 차이(fp ±1-fp)에 따른 지터(jitter) 값을 계산한 결과를 나타낸 그래프이다. 도 6의 가로축에서 음수에 해당하는 구간은 p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)를 나타내고, 양수에 해당하는 구간은 p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)를 나타낸다.
도 6에서 알 수 있듯이, p-1차 회절광의 초점 위치(fp -1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp -1-fp)가 -110 ㎛ 이하인 영역(A)과 p+1차 회절광의 초점 위치(fp +1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp +1-fp)가 135 ㎛ 이상인 영역(D)인 경우에는 노이즈가 상당히 감소한다는 사실을 확인할 수 있다. 이러한 영역(A, D)는 앞서 설명한 조건식을 만족한다.
특정한 광 픽업 장치(100)에 있어서 p±1차 회절광의 초점 위치(fp ±1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp ±1-fp)가 앞서 설명한 조건식을 만족하도록 설계하는 것이 여의치 않다면, 차선책으로 도 6에서 지터 값이 비교적 적게 나오는 영역(B, C)에 있도록 설계하는 것도 가능하다. 즉, 2층 BD의 경우 p±1차 회절광의 초점 위치(fp ±1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp ±1-fp)는 다음의 범위 내에 있도록 설계할 수도 있다.
-60 ㎛ ≤ fp -1-fp ≤ -40 ㎛
65 ㎛ ≤ fp +1-fp ≤ 85 ㎛
도 3 및 4를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이, p±1차 회절광의 초점 위치(fp ±1)와 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp ±1-fp)가 앞선 범위 내에 있다면, p차 회절광이 광 기록 매체(5)의 어느 한 정보 기록층에 포커싱될 될 경우, 정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p±1차 회절광이 다른 정보 기록층이나 광 기록 매체(5)의 표면에 포커싱되지 않는다.
본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.
1; 광 기록 및 재생 장치 30; 스핀들 모터
40; 구동부 50; 제어부
5; 광 기록 매체 100; 광 픽업 장치
110; 광원 유닛 120; 빔 스플리터
130; 콜리메이팅 렌즈 140; 반사 미러
150; 회절 소자 160; 대물 렌즈
170; 센서 렌즈 180; 광검출기

Claims (16)

  1. 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 광 픽업 장치에 있어서,
    광을 발생시키는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및
    상기 회절 소자에서 회절된 다수의 회절광 중 정보의 기록 및 재생에 사용되는 p차 회절광을 광 기록 매체에 형성된 복수의 정보 기록층 중 어느 하나에 포커싱하는 대물 렌즈를 포함하고,
    정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p±1차 회절광은 상기 복수의 정보 기록층과 상기 광 기록 매체의 표면에서 벗어난 위치에 포커싱되며,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -Dmax - WD ≤ fp-1-fp ≤ -Dmax - s×t
    2×Dmax - Dmin + s×t ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하고, 여기서
    Dmax는 상기 광 기록 매체의 상기 표면으로부터 가장 깊은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고,
    Dmin은 상기 광 기록 매체의 상기 표면으로부터 가장 얕은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고,
    WD는 상기 대물 렌즈의 작동 거리를 의미하고,
    t는 상기 광 기록 매체의 제조 공차의 절대값을 의미하고,
    s는 안전 계수를 의미하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대물 렌즈의 상기 작동 거리(WD)는 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 기록 매체의 상기 제조 공차의 절대값(t)은 5 ㎛인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안전 계수(s)는 2인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 기록 매체는 이층 블루레이 디스크를 포함하고,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -400 ㎛ ≤ fp-1-fp ≤ -110 ㎛
    135 ㎛ ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 기록 매체는 삼층 블루레이 디스크를 포함하고,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -400 ㎛ ≤ fp-1-fp ≤ -110 ㎛
    153 ㎛ ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회절 소자는 상기 대물 렌즈의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따르는 광 픽업 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 장치.
  9. 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 광 픽업 장치에 있어서,
    광을 발생시키는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및
    상기 회절 소자에서 회절된 다수의 회절광 중 정보의 기록 및 재생에 사용되는 p차 회절광을 광 기록 매체에 형성된 복수의 정보 기록층 중 어느 하나에 포커싱하는 대물 렌즈를 포함하고,
    정보의 기록 및 재생에 사용되지 않는 p±1차 회절광은 상기 복수의 정보 기록층과 상기 광 기록 매체의 표면에서 벗어난 위치에 포커싱되며,
    상기 광 기록 매체는 이층 블루레이 디스크를 포함하고,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -60 ㎛ ≤ fp-1-fp ≤ -40 ㎛
    65 ㎛ ≤ fp+1-fp ≤ 85 ㎛
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  10. 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 광 픽업 장치에 있어서,
    광을 발생시키는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및
    정보의 기록 또는 재생을 위해 상기 광 기록 매체의 하나의 층에 p차 회절광을 포커싱하고, 상기 정보의 기록 또는 재생을 위한 상기 광 기록 매체의 하나의 층 이외의 다른 층에 p±1차 회절광을 포커싱하는 대물 렌즈;를 포함하며,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -Dmax - WD ≤ fp-1-fp ≤ -Dmax - s×t
    2×Dmax - Dmin + s×t ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하고, 여기서
    Dmax는 상기 광 기록 매체의 표면으로부터 가장 깊은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고,
    Dmin은 상기 광 기록 매체의 상기 표면으로부터 가장 얕은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고,
    WD는 상기 대물 렌즈의 작동 거리를 의미하고,
    t는 상기 광 기록 매체의 제조 공차의 절대값을 의미하고,
    s는 안전 계수를 의미하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 기록 매체는 이층 블루레이 디스크를 포함하고,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -400 ㎛ ≤ fp-1-fp ≤ -110 ㎛
    135 ㎛ ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광 기록 매체는 삼층 블루레이 디스크를 포함하고,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -400 ㎛ ≤ fp-1-fp ≤ -110 ㎛
    153 ㎛ ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 광 기록 매체의 상기 제조 공차의 절대값(t)은 5 ㎛인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 안전 계수(s)는 2인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  15. 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 광 픽업 장치에 있어서,
    광을 발생시키는 광원 유닛;
    상기 광원 유닛에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및
    정보의 기록 또는 재생을 위해 상기 광 기록 매체의 하나의 층에 p차 회절광을 포커싱하고, 상기 정보의 기록 또는 재생을 위한 상기 광 기록 매체의 하나의 층 이외의 다른 층에 p±1차 회절광을 포커싱하는 대물 렌즈;를 포함하며,
    상기 광 기록 매체는 이층 블루레이 디스크를 포함하고,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -60 ㎛ ≤ fp-1-fp ≤ -40 ㎛
    65 ㎛ ≤ fp+1-fp ≤ 85 ㎛
    을 만족하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  16. 광 기록 매체에 기록된 정보를 재생하거나 상기 광 기록 매체에 정보를 기록하는 기기에 사용되는 장치에 있어서,
    광원에서 발생되는 광을 회절시키는 회절 소자; 및
    정보의 기록 또는 재생을 위해 상기 광 기록 매체의 하나의 층에 p차 회절광을 포커싱하고, 상기 정보의 기록 또는 재생을 위한 상기 광 기록 매체의 하나의 층 이외의 다른 층에 p±1차 회절광을 포커싱하는 대물 렌즈;를 포함하며,
    상기 p-1차 회절광의 초점 위치(fp-1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp-1-fp), 및
    상기 p+1차 회절광의 초점 위치(fp+1)와 상기 p차 회절광의 초점 위치(fp)의 차이(fp+1-fp)는 다음의 조건식
    -Dmax - WD ≤ fp-1-fp ≤ -Dmax - s×t
    2×Dmax - Dmin + s×t ≤ fp+1-fp ≤ 600 ㎛
    을 만족하고, 여기서
    Dmax는 상기 광 기록 매체의 표면으로부터 가장 깊은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고,
    Dmin은 상기 광 기록 매체의 상기 표면으로부터 가장 얕은 정보 기록층까지의 거리를 의미하고,
    WD는 상기 대물 렌즈의 작동 거리를 의미하고,
    t는 상기 광 기록 매체의 제조 공차의 절대값을 의미하고,
    s는 안전 계수를 의미하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
KR1020100129808A 2010-12-17 2010-12-17 회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치 KR101727520B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100129808A KR101727520B1 (ko) 2010-12-17 2010-12-17 회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치
CN2011104151488A CN102568500A (zh) 2010-12-17 2011-12-08 具有衍射光学元件的光学拾取设备和光学记录/再现设备
US13/316,085 US8526286B2 (en) 2010-12-17 2011-12-09 Optical pick-up apparatus with diffractive optical element and optical recording/reproducing apparatus having the same
JP2011272331A JP2012133867A (ja) 2010-12-17 2011-12-13 回折素子を有する光ピックアップ装置及びそれを備えた光記録及び再生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100129808A KR101727520B1 (ko) 2010-12-17 2010-12-17 회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120068261A KR20120068261A (ko) 2012-06-27
KR101727520B1 true KR101727520B1 (ko) 2017-04-18

Family

ID=46234259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100129808A KR101727520B1 (ko) 2010-12-17 2010-12-17 회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8526286B2 (ko)
JP (1) JP2012133867A (ko)
KR (1) KR101727520B1 (ko)
CN (1) CN102568500A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102782755B (zh) 2011-02-14 2015-07-08 松下电器产业株式会社 物镜、光学头装置、光信息装置以及信息处理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020181352A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Tatsuo Saimi Recording and/or reproduction apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY117429A (en) * 1998-06-26 2004-06-30 Hoya Corp Objective lens for optical pick-up
US7408866B2 (en) * 2003-02-14 2008-08-05 Konica Minolta Holdings, Inc. Objective lens for optical pickup apparatus, optical pickup apparatus and optical information recording reproducing apparatus
EP1471514A3 (en) * 2003-04-22 2006-10-04 Konica Minolta Opto, Inc. Optical pickup device, optical information recording and reproducing apparatus, expander lens, coupling lens and chromatic aberration correcting optical element
US7978568B2 (en) * 2006-12-08 2011-07-12 Panasonic Corporation Optical head, diffraction device, objective lens, and optical disc apparatus
US20100118685A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-13 Yoshiaki Komma Optical recording medium, manufacturing method for optical recording medium, information recording/reproducing method and information recording/reproducing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020181352A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Tatsuo Saimi Recording and/or reproduction apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US8526286B2 (en) 2013-09-03
JP2012133867A (ja) 2012-07-12
US20120155240A1 (en) 2012-06-21
CN102568500A (zh) 2012-07-11
KR20120068261A (ko) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1001414B1 (en) Compatible optical pickup
KR101312633B1 (ko) 홀로그램소자, 이를 적용한 호환형 광픽업 및광정보저장매체 시스템
US20070041287A1 (en) Optical pickup apparatus capable of detecting and compensating for spherical aberration caused by thickness variation of recording layer
US20060002276A1 (en) Optical disc apparatus
KR101727520B1 (ko) 회절 소자를 갖는 광 픽업 장치 및 이를 구비한 광 기록 및 재생 장치
JP2010528399A (ja) ホログラム素子、これを具備する互換型光ピックアップ及びこれを採用した光情報記録媒体システム
JP4038467B2 (ja) 光ピックアップおよび光ディスク装置
JP4753769B2 (ja) 対物レンズ保持装置、光ピックアップ装置
KR100546351B1 (ko) 호환형 광픽업 및 이를 채용한 광 기록 및/또는 재생기기
US20050201219A1 (en) Optical head device
TWI321320B (ko)
KR100680171B1 (ko) 호환형 광픽업
US20060140104A1 (en) Optical pickup and optical disk apparatus
US7719949B2 (en) Optical head
JP2007317348A (ja) 光ピックアップおよび光情報処理装置
JP2009116937A (ja) ピックアップ装置等
KR100430270B1 (ko) 광픽업 장치에 있어서의 틸트검출 방법
JP2007280549A (ja) 光ピックアップ及び光ディスク装置
JP4117334B2 (ja) 光ピックアップ
JP2011150767A (ja) 光学ヘッド
JP2007134016A (ja) 光ピックアップ装置
JP2005108350A (ja) 光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の調整方法及び光情報記録再生装置
JP2009271994A (ja) 光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の設計方法
JP2006196051A (ja) 光集積ユニット
JP2007128614A (ja) 光ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant