KR20030000104A - 광디스크 판별 방법 및 그를 적용한 광디스크 시스템 - Google Patents

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Abstract

상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크와 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크를 호환 채용하여 기록/재생할 수 있도록, 광디스크 시스템을 저밀도 모드로 구동하면서 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법 및 그를 적용한 광디스크 시스템이 개시되어 있다.
이와 같이, 광디스크 시스템을 저밀도 모드로 구동하면서 장착된 광디스크의 종류를 판별하면, 대물렌즈가 광디스크에 부딪히는 일 없이 광디스크의 종류를 판별할 수 있다.

Description

광디스크 판별 방법 및 그를 적용한 광디스크 시스템{Method for discriminating optical disc and optical disc system applied it}
본 발명은 두께가 서로 다른 광디스크를 호환 채용할 수 있도록 광디스크의 종류를 판별하는 방법 및 그를 적용한 광디스크 시스템에 관한 것이다.
광디스크는 고밀도화에 따른 광디스크 경사에 의한 공차를 확보하기 위해, 두께를 줄이는 방향으로 개발이 이루어지고 있다. 즉, CD 계열의 광디스크(이하, CD)의 경우 그 두께가 1.2mm이다. 반면에, DVD계열의 광디스크(이하, DVD)의 경우에는, 기구적인 디스크 기울기 허용오차와 대물렌즈 개구수 등으로 인하여, CD와는 다르게 두께 0.6mm로 규격화되었다. 그리고, 향후에 규격화될 차세대 DVD 일명, HD-DVD(High Definition -Digital Versatile Disc) 계열의 광디스크(이하,차세대 DVD)경우에는 두께가 0.6mm 이하 예컨대, 0.1mm로 될 가능성이 높다.
이와 같이, 고밀도화 요구에 따라 광디스크의 두께를 비롯한 포맷이 달라지므로, 기존의 광디스크에 대해서도 사용이 가능하도록, 고밀도용 광디스크에 적용되는 시스템은 포맷이 서로 다른 광디스크 즉, 상대적으로 저밀도용 광디스크를 호환채용할 수 있도록 구성될 필요가 있다. 예컨대, 광디스크 시스템은 650 nm 파장 및 개구수 0.6에 대해 최적화된 DVD와 780 nm 파장 및 개구수 0.45에 대해 최적화된 CD를 호환 채용할 수 있도록 구성될 필요가 있다.
이때, 호환형 광디스크 시스템은, 탑재된 광디스크의 종류를 판별할 수 있어야 한다.
DVD와 CD를 호환 채용할 수 있도록 된 종래의 광디스크 시스템에서는, 광픽업의 대물렌즈를 상하로 이동시키면서 검출되는 포커스 에러신호(FES:Focus Error Signal)의 크기와 합신호의 크기를 이용하여, DVD와 CD를 판별하였다.
이러한 종래의 DVD 및 CD 호환형 광디스크 시스템에서는, 대물렌즈의 초점거리가 충분히 길기 때문에, 대물렌즈를 광디스크에 부딪히지 않는 범위내에서 상하로 움직이면서, 포커스 에러신호의 크기와 합신호의 크기를 검출하는 가능했기 때문에, 이러한 방식으로 광디스크의 종류를 판별하는데 큰 어려움이 없었다.
그런데, 예컨대, 차세대 DVD와 같이 보다 밀도가 높고 두께가 얇은 고밀도 광디스크를 기록/재생할 수 있도록, 대물렌즈의 개구수를 높이면, 대물렌즈의 초점거리가 매우 짧아지기 때문에, 광디스크의 종류 판별을 위해 대물렌즈를 상하 방향으로 구동할 때, 상대적으로 저밀도인 광디스크(즉, 상대적으로 두께가 두꺼운 광디스크)에 대해서는, 대물렌즈가 그 저밀도 광디스크에 닿게 되어 흠집을 낼 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 고밀도 광디스크와 저밀도 광디스크를 호환 채용할 수 있는 광디스크 시스템에서, 대물렌즈가 광디스크에 부딪히는 일 없이 광디스크의 종류를 판별할 수 있도록 하는 광디스크 판별 방법 및 그를 적용한 광디스크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광디스크 시스템을 개략적으로 보인 도면,
도 2는 광픽업의 대물렌즈를 상하 방향으로 이동시킬 때, 광디스크의 표면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호의 S-커브(S1)와 광디스크의 정보 기록면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호의 S-커브(S2)를 보인 그래프,
도 3a 및 도 3b는 각각, 장착된 광디스크가 복수층 광디스크인 경우와 단층 광디스크인 경우에, 저밀도 모드에서 광픽업의 대물렌즈를 업-다운 시키면서 검출되는 포커스 에러신호를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 광픽업의 제1실시예를 개략적으로 보인 도면,
도 5는 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 광픽업의 제2실시예를 개략적으로 보인 도면,
도 6은 도 5의 대물렌즈의 구조를 개략적으로 보인 평면도,
도 7은 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 광픽업의 제3실시예를 개략적으로 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1...광디스크 10,50,100...광픽업
11,21,101...광원 19,29,65,105...광검출기
40...구동부 45...광디스크 종류 판별부
15,25,60...대물렌즈 60a...근축영역
60b...환렌즈영역 60c...근축영역
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크와 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크를 호환 채용하여 기록/재생할 수 있도록 된 광디스크 시스템에 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 방법에 있어서, 광디스크 시스템을 저밀도 모드로 구동하면서 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 장착된 광디스크의 종류는 포커스 에러신호를 이용하여 판별할 수 있다.
광디스크의 표면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호와 광디스크의 정보 기록면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호 사이의 시간 또는 거리 차이를 이용하여 광디스크의 종류를 판별할 수 있도록 되어 있다.
또한, 저밀도 모드로 구동되는 대물렌즈를 업-다운시키면서 포커스 에러신호를 검출하여, 선형구간의 기울기가 유사 또는 동일한 포커스 에러신호가 연속되게 나타나는 복수층 광디스크, 기울기가 반대로 나타나는 단층 광디스크를 판별할 수 있도록 되어 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광디스크 시스템은, 상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크와 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크를 호환채용할 수 있도록 된 광학적 구성을 갖는 광픽업과; 장착된 광디스크의 종류를 검출하기 위해 상기 광픽업을 저밀도 모드로 구동하는 구동부와; 상기 광픽업에 의해 장착된 광디스크에 조사되고 그로부터 반사된 광을 검출한 신호로부터 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 광디스크 종류 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광픽업은, 고밀도 광디스크를 기록/재생하기에 적합하도록 상대적으로 높은 개구수를 갖는 제1대물렌즈와; 저밀도 광디스크를 기록/재생하기에 적합하도록 상대적으로 낮은 개구수를 갖는 제2대물렌즈;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 광픽업은, 상기 고밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되며, 출사 광이 제1대물렌즈에 의해 집속되는 단파장 광원과; 상기 저밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되며, 출사 광이 상기 제2대물렌즈에 의해 집속되는 장파장 광원;을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 광픽업은, 상기 고밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되는 단파장 광원과; 상기 저밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되는 장파장 광원과; 상기 단파장 광원 및 장파장 광원 쪽에서 입사된 광을 집속시켜 고밀도 광디스크 및 저밀도 광디스크의 기록면 상에 광스폿을 형성하는 하나의 대물렌즈;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광픽업은, 고밀도 광디스크에 적합한 단파장의 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시키는 단일 대물렌즈;를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크 시스템은 상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크와 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크를 호환 채용할 수 있도록 된 광학적 구성을 갖는 광픽업과, 상기 광픽업을 선택적으로 저밀도 모드 및 고밀도 모드로 구동할 수 있도록 마련된 구동부(40)와, 광디스크 종류 판별부(45)를 포함하여 구성된다.
광디스크 시스템에 장착된 광디스크(1)의 종류 검출시에, 상기 구동부(40)는 광픽업을 저밀도 모드로 구동한다. 상기 광디스크 종류 판별부(45)는, 구동부(40)에 의해 광픽업이 저밀도 모드로 구동되는 동안, 상기 광픽업에 의해 광디스크 시스템에 장착된 광디스크(1)에 조사되고 그로부터 반사된 광을 검출한 신호로부터 광디스크(1)의 종류를 판단한다.
상기 광디스크 종류 판별부(45)는 광디스크(1) 종류를 포커스 에러신호를 이용하여 검출한다. 예를 들어, 광의 포커싱 위치가 광디스크(1)의 표면(1b) 쪽에서 정보 기록면(1a)까지 이동되도록, 저밀도 모드에서 광픽업의 대물렌즈를 상하 방향으로 이동시키면, 광이 광디스크(1)의 표면(1b) 쪽 및 정보 기록면(1a) 쪽에 포커싱될 때 포커스 에러신호의 S-커브가 검출된다. 따라서, 도 2에서와 같이, 광디스크(1)의 표면(1b) 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호의 S-커브(S1)와 광디스크(1)의 정보 기록면(1a) 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호의 S-커브(S2) 사이의 시간 차이(△t) 또는 거리 차이(△d)를 이용하면, 광디스크(1)의 두께(광디스크(1)의 광 입사 표면(1b)과 정보 기록면(1a) 사이의 거리)를 알 수 있으므로, 장착된 광디스크(1)의 종류를 알 수 있다. 예를 들어, 장착된 광디스크(1)가 DVD인지 차세대 DVD인지를 알 수 있다.
또한, 광디스크(1)의 표면(1b) 쪽에서 정보 기록면(1a)까지 광의 포커싱 위치를 이동 및/또는 그 반대 쪽으로 이동시키는 동작을 적어도 1회 이상 반복하도록, 저밀도 모드에서 광픽업의 대물렌즈를 업-다운 시키면, 장착된 광디스크(1)가 복수층 광디스크인 경우에는 도 3a에 도시된 바와 같이, 선형구간의 기울기가 유사 또는 동일한 포커스 에러신호의 S-커브(S3)(S4)가 연속되게 나타나며, 장착된 광디스크(1)가 단층 광디스크이면, 도 3b에 도시된 바와 같이 기울기가 서로 반대인 포커스 에러신호의 S-커브(S5)(S6)가 나타난다. 도 3a에서 S-커브(S3)와 S-커브(S4)는 서로 인접한 정보 기록면 쪽에서의 포커스 에러신호이다. 도 3b에서 S-커브(S5)와 S-커브(S6)은 대물렌즈가 광디스크(1) 쪽으로 움직일 때의 정보 기록면 쪽에서의 포커스 에러신호이며, S-커브(S6)는 대물렌즈가 광디스크(1)로부터 멀어지는 방향으로 움직일 때의 동일한 정보 기록면 쪽에서의 포커스 에러신호를 나타낸다. 도 3a 및 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 검출되는 포커스 에러신호의 S-커브에 차이가 있기 때문에, 장착된 광디스크(1)가 복수층 광디스크인지 단층 광디스크인지를 알 수 있다.
포커스 에러신호를 검출하기 위한 회로는 상기 광픽업의 광검출기 쪽에 마련되거나, 광디스크 종류 판별부(45)내에 마련될 수 있다. 여기서, 광픽업에 의해 광디스크 시스템에 장착된 광디스크(1)에 조사되고, 그로부터 반사된 광을 수광하여 그로부터 포커스 에러신호를 검출하는 것에 대해서는 본 기술 분야에서 잘 알려져있는 것이므로, 여기서는 그 자세한 설명을 생략한다.
상기와 같이 포커스 에러신호를 이용하면, 광디스크 시스템에 장착된 광디스크(1)가 두꺼운 광디스크인지 얇은 광디스크인지를 알 수 있으며, 또한 장착된 광디스크(1)가 복수층의 기록면을 가지는지 단층의 기록면을 가지는지를 알 수 있다.
광디스크 종류 판별부(45)는 상기와 같이 포커스 에러신호를 이용하여 광디스크(1) 종류를 판별하며, 그로부터 출력되는 광디스크 종류 신호는, 상기 구동부(40)로 피드백된다. 따라서, 상기 구동부(40)는 장착된 광디스크(1)가 저밀도 광디스크이면 저밀도 모드, 고밀도 광디스크이면 고밀도 모드로 상기 광픽업을 구동하여, 장착된 광디스크(1)에 대한 최적의 기록/재생이 이루어지도록 할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 광디스크 시스템에서는, 일단 시스템을 저밀도 모드로 구동하여, 장착된 광디스크(1)가 저밀도 광디스크인 것으로 판별되면 시스템을 저밀도 모드로 구동하여 기록/재생을 수행하며, 장착된 광디스크(1)가 고밀도 광디스크인 것으로 판별되면, 시스템을 고밀도 모드로 전환하여 기록/재생을 수행한다.
이하에서는 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 호환형 광픽업의 실시예들에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 광픽업(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 저밀도 및 고밀도 광디스크에 각각 적합한 2개의 광원(11)(21) 및 2개의 대물렌즈(15)(25)를 포함하는 광학적 구성을 가질 수 있다.
제1광원(11)은 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크의 기록/재생에 적합하도록 상대적으로 긴 파장의 광을 생성 출사한다. 제2광원(21)은 상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크의 기록/재생에 적합하도록 상대적으로 짧은 파장의 광을 생성 출사한다. 상기 제1 및 제2광원(11)(21)은 서로 다른 발산각으로 광을 출사하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 광디스크 시스템이 DVD와 차세대 DVD를 호환 채용하는 구조인 경우, 상기 제1광원(11)은 적색 파장 영역 예컨대, 645 nm 파장의 광을 생성 출사하도록 마련되고, 상기 제2광원(21)은 청색 파장 영역 예컨대, 405 nm 파장의 광을 생성 출사하도록 마련된다.
제1대물렌즈(15)는 상기 구동부(40)에 의해 구동되는 액츄에이터(17)에 의해 저밀도 모드시 광로 상에 위치되어, 제1광원(11)에서 출사된 광을 집속하여 광디스크(1) 상에 광스폿을 형성하며, 상대적으로 낮은 개구수 예컨대, 0.65의 개구수를 가진다. 제2대물렌즈(25)는 상기 구동부(40)에 의해 구동되는 액츄에이터(17)에 의해 고밀도 모드시에 광로 상에 위치되어, 제2광원(21)에서 출사된 광을 집속하여 광디스크(1) 상에 광스폿을 형성하며, 상대적으로 높은 개구수 예컨대, 0.8 이상의 개구수를 가진다.
장착된 광디스크(1)의 종류 판별 또는 저밀도 광디스크 기록/재생을 위한 저밀도 모드시, 상기 제1광원(11)으로부터 광디스크(1)에 조사되고, 그로부터 반사된 광은 제1광검출기(19)에서 검출된다. 고밀도 광디스크 기록/재생을 위한 고밀도 모드시, 제2광원(21)으로부터 고밀도 광디스크에 조사되고, 그로부터 반사된 광은 제2광검출기(29)에서 검출된다.
도 4에서와 같이 광픽업(10)이 제1 및 제2광검출기(19)(29)를 별도로 구비하는 경우, 저밀도 광디스크를 기록/재생하는데 사용되는 제1광검출기(19)는 광디스크 종류 판별부(45)와 전기적으로 연결되어, 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 저밀도 모드로 동작하는 동안, 광디스크 종류 판별부(45)에서 장착된 광디스크(1)의 종류를 판별할 수 있도록 되어 있다.
도 4에서 참조번호 12, 22는 제1 및 제2광원(11)(21)에서 출사된 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈, 참조번호 18, 28은 저밀도 광디스크 및 고밀도 광디스크에서 각각 반사되어 제1 및 제2광검출기(19)(29) 쪽으로 향하는 광을 집속하기 위한 센싱렌즈를 나타낸다. 참조번호 13, 23, 28은 입사광의 진행 경로를 변환하기 위한 광로변환기 예컨대, 빔스프리터이다.
한편, 상기 광픽업(10)은 단일 광검출기를 구비하는 구조일 수도 있다. 이와 같이 단일 광검출기를 구비하는 경우에는, 상기 광픽업(10)은 상기 센싱렌즈(18)(28) 중 어느 하나, 상기 광로변환기(13)(23) 중 어느 하나가 없는 구조로 된다.
도 4를 참조로 설명한 바와 같이 2개의 광원(11)(21) 및 2개의 대물렌즈(15)(25)를 포함하는 광학적 구성을 갖는 광픽업(10)을 채용하는 경우, 광디스크 시스템에 소정의 광디스크(1)가 장착되면, 구동부(40)는 저밀도 모드용인 제1광원(11)을 구동하며, 마찬가지로 저밀도 모드용인 제1대물렌즈(15)가 광로상에 위치되도록 액츄에이터(17)를 구동하여, 제1광원(11)에서 출사된 광이 제1대물렌즈(15)에 의해 광디스크(1) 쪽에 집속되도록 한다. 이 상태에서,구동부(40)로 액츄에이터(17)를 구동하여, 상기 제1대물렌즈(15)의 포커싱 위치를 상하방향 즉, 포커스 방향으로 적어도 1회 이상 반복되게 이동시키면서 포커스 에러신호의 S-커브 변화를 검출하면, 앞서 설명한 바와 같이, 두께로 구별되는 광디스크(1)의 종류 및 그 광디스크(1)가 단층 타입인 복수층 타입인지를 판별할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 광픽업(50)은 도 4를 참조로 설명한 광픽업(10)에서와 동일한 파장 특성을 갖는 2개의 광원(11)(21) 및 액츄에이터(61)에 탑재된 하나의 대물렌즈(60)를 포함하는 광학적 구성을 가질 수도 있다.
상기 제1 및 제2광원(11)(21)은, 고밀도 및 저밀도 광디스크에 각각 적합한 유효 개구수를 달성할 수 있도록, 상기 제1광원(11)으로부터 상기 대물렌즈(60)에 입사되는 광빔의 크기가 상기 제2광원(21)으로부터 상기 대물렌즈(60)에 입사되는 광빔의 크기보다 작도록 된 방사각을 갖는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2광원(11)(21)은 도 5에 도시된 바와 같이 광모듈(51)로 구성될 수 있다. 상기 광모듈(51)은 기판(52)과, 이 기판(52) 상에 배치된 마운트(53)와, 상기 마운트(53)의 양측면 각각에 부착된 제1 및 제2광원(11)(21)을 포함한다. 이와 같이 제1 및 제2광원(11)(21)이 광모듈(51)로 구성된 경우, 제1 및 제2광원(11)(21)에서 조사되고 광디스크(1)에서 반사된 광을 검출하기 디바이스로는 하나의 광검출기(65)를 구비할 수 있다.
도 5에서는 상기 제1 및 제2광원(11)(21)으로 측면으로 광을 출사할 수 있도록 된 모서리 발광레이저를 구비한 예를 도시한 것으로, 표면 발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)를 구비하는 경우에는 상기 마운트(53)가 불필요하다.
여기서, 상기 제1광원(11)과 제2광원(21) 사이의 위치 공차는 상기 광모듈(51)과 상기 대물렌즈(67) 사이에 배치된 홀로그램 광커플러(55)의 위치를 조정함으로써 조정할 수 있다. 상기 홀로그램 광커플러(55)는 제1 및 제2광원(11)(21)에서 각각 출사된 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ) 각각이 동일 광경로를 통하여 광디스크(1)를 향하도록 한다. 즉, 홀로그램 광커플러(55)는 그 일면에 입사광을 선택적으로 회절 투과시키는 홀로그램 패턴이 형성되어, 그 일면에 대하여 직교하는 방향으로 입사되는 제2광(Ⅱ)은 직진 투과시키고, 비스듬히 입사되는 제1광(Ⅰ)의 대부분을 회절 투과시켜 제2광(Ⅱ)과 나란한 방향으로 진행하도록 한다.
상기 대물렌즈(60)는 두께가 서로 다른 고밀도 광디스크와 저밀도 광디스크를 호환 채용할 수 있도록, 도 6에 도시된 바와 같이, 정점을 중심으로 근축영역(60a), 링 형태의 환렌즈영역(60b) 및 원축영역(60c)으로 분리된 구조인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 정점은 대물렌즈(60)의 중심축과 그 대물렌즈면이 만나는 지점이다.
상기 환렌즈영역(60b)은, 입사광의 근축영역(60a)과 원축영역(60c) 사이의 중간 영역의 광이 입사되는 영역으로, 상기 대물렌즈(60)의 제1 및 제2광원(11)(21)을 향하는 면 또는 광디스크(1)를 향하는 면에 타원형 링 또는 원형 링 형태로 형성된다.
상기 환렌즈영역(60b)은 비구면 형상으로 형성되어, 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크에 대해 최적화된 것이 바람직하다. 이 경우, 제1광원(11)에서 출사된 제1광(Ⅰ)은 환렌즈영역(60b) 및 근축영역(60a)에 입사될 수 있도록 된 것이 바람직하며, 제2광원(21)에서 출사된 제2광(Ⅱ)은 원축영역(60c)에까지 입사될 수 있도록 된 것이 바람직하다.
상기와 같이 대물렌즈(60)의 환렌즈영역(60b)이 저밀도 광디스크에 대해 최적화된 비구면 형상으로 형성되면, 상기 제1광원(11)에서 출사된 제1광(Ⅰ)은 환렌즈영역(60b) 및 근축영역(60a)를 통과하여 광디스크(1) 특히, 저밀도 광디스크의 기록면에 광스폿으로 맺힌다.
반면에, 상기 광디스크(1)로 고밀도 광디스크를 채용했을 때 구동되는 제2광원(21)로부터 출사된 제2광(Ⅱ)의 근축영역(60a) 및 원축영역(60c)을 통과한 부분은 고밀도 광디스크의 정보 기록면에 광스폿으로 맺힐 수 있으며, 환렌즈영역(60b)을 통과한 부분은 산란된다.
대안으로, 상기 환렌즈영역(60b)은 입사광을 차단 또는 산란시키도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1광(Ⅰ)의 근축영역(60a)을 통과한 부분만이 저밀도 광디스크의 정보 기록면에 광스폿으로 맺힌다.
도 5에서, 참조번호 56은 입사광을 편광상태에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터이고, 참조번호 57은 입사광의 편광을 변화시키는 파장판(바람직하게는, 제2광원(21)에서 출사되는 제2광(Ⅱ)의 파장에 대해 1/4파장판)이다. 참조번호 58은 제1 및 제2광원(11)(21) 쪽에서 입사되는 제1 및 제2광(Ⅰ)(Ⅱ)을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈이고, 59는 광검출기(65)로 향하는 광을 집속시켜주는 센싱렌즈이다.
도 5 및 도 6을 참조로 설명한 바와 같이 2개의 광원(11)(21) 및 하나의 대물렌즈(60)를 포함하는 광학적 구성을 갖는 광픽업(50)을 채용하는 경우, 광디스크 시스템에 소정의 광디스크(1)가 장착되면, 광디스크 시스템은 먼저 저밀도 모드에서 광디스크(1)의 종류를 판별한다. 즉, 구동부(40)는 제1광원(11)을 구동하여, 제1광원(11)에서 출사된 제1광(Ⅰ)이 대물렌즈(60)에 의해 광디스크(1) 쪽에 집속되도록 한다. 이 상태에서, 구동부(40)로 액츄에이터(61)를 구동하여, 상기 대물렌즈(60)의 포커싱 위치를 상하방향 즉, 포커스 방향으로 적어도 1회 이상 반복되게 이동시키면서 광검출기(65)에서 검출되는 신호를 이용하여 광디스크 종류 판별부(45)에서 포커스 에러신호의 S-커브 변화를 검출하여 광디스크(1)의 종류를 판별한다. S-커브의 변화를 이용하면, 앞서 설명한 바와 같이, 두께로 구별되는 광디스크(1)의 종류 및 그 광디스크(1)가 단층 타입인 복수층 타입인지를 판별할 수 있다.
상기 광디스크(1)가 고밀도 광디스크인 경우에도, 제1광원(11)에서 출사된 제1광(Ⅰ)을 이용하여 포커스 에러신호를 검출하는 것은 가능하기 때문에, 도 5 및 도 6을 참조로 설명한 바와 같은 광학적 구성을 갖는 광픽업(50)을 채용한 경우에도 본 발명의 원리에 의해 광디스크의 종류를 판별하는 것이 가능함은 분명하다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 광디스크 시스템에서, 광검출기가 4분할 구조로 되어, 광디스크 시스템이 비점수차법에 의해 포커스 에러신호를 검출하도록 된 경우, 센싱렌즈로 비점수차를 발생시키는 비점수차렌즈를 구비하거나, 상기 센싱렌즈와는 별도로 비점수차렌즈를 더 구비할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크 시스템에 채용 가능한 광픽업(100)은 하나의 광원(101)과 하나의 대물렌즈(60)를 포함하는 광학적 구성을 가질 수도 있다. 이때, 상기 광픽업(100)은 상기 광원(101)으로부터 출사된 광이 대물렌즈(60)의 원축영역(60c)에까지 입사될 수 있도록 된 광학적 배치를 갖는다. 상기 대물렌즈(60)의 기본적인 구조는 도 5 및 도 6을 참조로 앞선 실시예에서 설명한 바와 동일하다. 즉, 상기 대물렌즈(60)는 근축영역(60a), 환렌즈영역(60b) 및 원축영역(60c)을 가지며, 고밀도 광디스크(5) 장착시에는 근축영역(60a)과 원축영역(60c)을 통과한 광이 고밀도 광디스크(5)의 정보 기록면에 광스폿으로 맺히며, 저밀도 광디스크(3) 장착시에는 근축영역(60a)을 통과한 광이 저밀도 광디스크(3)의 정보 기록면에 광스폿으로 맺힌다.
상기 광원(101)으로는 고밀도 광디스크(5)에 적합한 파장영역의 광을 출사하는 반도체 레이저 즉, 표면 발광 레이저 또는 모서리 발광 레이저를 구비하는 것이 바람직하다.
도 7은 상기 광원(101)에서 출사된 광은 광디스크(1)로 향하도록 하고, 광디스크(1)에서 반사된 광은 광검출기(105)로 향하도록 하기 위한 광로변환 디바이스로 홀로그램형 광분할기(110)를 구비한 예를 보여준다. 도 7에 도시된 바와 같이 홀로그램형 광분할기(110)를 구비하면, 광원(101)과 광검출기(105)를 동일 평면에배치하는 것이 가능하므로, 광원(101) 및 광검출기(105)의 광모듈화가 가능한 이점이 있다.
여기서, 상기 홀로그램형 광분할기(110)는 예를 들어, 입사광을 선형 편광 성분에 따라 0차 또는 +1차 및/또는 -1차로 회절시키는 편광홀로그램소자(111)와 입사광의 편광을 바꾸어주는 파장판(113)으로 이루어질 수 있다. 상기 편광홀로그램소자(111)는 광원(101) 쪽에서 입사되는 일 방향으로 선형 편광된 광은 0차로 회절시키며, 광디스크(1)에서 반사되어 입사되는 직교하는 방향으로 선형 편광된 광은 +1차 및/또는 -1차로 회절시켜 광검출기(105)로 향하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 파장판(105)은 상기 광원(101)에서 출사되는 광의 파장에 대해 1/4파장판인 것이 바람직하다. 여기서, 광검출기(105)가 적어도 4분할 구조로 되어 비점수차법에 의해 포커스 에러신호를 검출하도록 된 경우, 상기 편광홀로그램소자(111)에 광디스크(1)에서 반사되고 광검출기(105)로 향하는 광에 비점수차를 유발시키는 홀로그램 패턴이 형성된 것이 바람직하며, 편광홀로그램소자(111)와 광검출기(105) 사이의 광로 상에 별도의 비점수차렌즈를 구비할 수도 있다.
홀로그램형 광분할기(110)가 상기와 같이 구성되는 경우, 광원(1101)에서 출사된 광은 대부분 광디스크(1)로 향하고, 광디스크(1)에서 반사된 광을 대부분 광검출기(105)에서 수광될 수 있어 광 이용효율이 높다.
도 7에서 참조번호 115는 광원(101)에서 출사된 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈이다.
도 7을 참조로 설명한 바와 같이, 고밀도 광디스크(5)에 최적화된 파장의 광을 출사하는 단일 광원(101)과 단일 대물렌즈(60)를 구비하는 광픽업(100)의 경우에도, 도 5 및 도 6을 참조로 설명한 바와 같이 환렌즈영역(60b)을 가지는 대물렌즈를 구비하면, 고밀도 광디스크(5) 및 저밀도 광디스크(3)를 기록/재생할 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조로 설명한 하나의 대물렌즈(60)를 구비하는 경우에도, 장착된 광디스크(1)의 종류를 판별하기 위해 광디스크 시스템을 저밀도 모드로 작동시키면, 대물렌즈(60)와 광디스크(1) 사이의 거리가 저밀도 광디스크(3)의 기록재생시와 마찬가지로 충분히 이격된 상태에서 대물렌즈(60)의 포커싱 위치가 조정되며, 앞선 실시예에서 설명한 바와 마찬가지로, 포커스 에러신호를 이용하여 장착된 광디스크(1)의 종류를 판별할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 광디스크 시스템을 저밀도 모드로 구동하면서 장착된 광디스크의 종류를 판별하므로, 대물렌즈가 광디스크에 부딪히는 일 없이 광디스크의 종류를 판별할 수 있다.

Claims (20)

  1. 상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크와 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크를 호환 채용하여 기록/재생할 수 있도록 된 광디스크 시스템에 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 방법에 있어서,
    광디스크 시스템을 저밀도 모드로 구동하면서 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  2. 제1항에 있어서, 장착된 광디스크의 종류는 포커스 에러신호를 이용하여 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  3. 제2항에 있어서, 광디스크의 표면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호와 광디스크의 정보 기록면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호 사이의 시간 또는 거리 차이를 이용하여 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  4. 제3항에 있어서, 저밀도 모드로 구동되는 대물렌즈를 업-다운시키면서 포커스 에러신호를 검출하여, 선형구간의 기울기가 유사 또는 동일한 포커스 에러신호가 연속되게 나타나는 복수층 광디스크, 기울기가 반대로 나타나는 단층 광디스크를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  5. 제2항에 있어서, 저밀도 모드로 구동되는 대물렌즈를 업-다운시키면서 포커스 에러신호를 검출하여, 선형구간의 기울기가 유사 또는 동일한 포커스 에러신호가 연속되게 나타나는 복수층 광디스크, 기울기가 반대로 나타나는 단층 광디스크를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광디스크 시스템에 광디스크의 기록/재생을 위해 채용되는 광픽업은,
    고밀도 광디스크를 기록/재생하기에 적합하도록 상대적으로 높은 개구수를 갖는 제1대물렌즈와; 저밀도 광디스크를 기록/재생하기에 적합하도록 상대적으로 낮은 개구수를 갖는 제2대물렌즈;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광픽업은,
    상기 고밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되며, 출사 광이 제1대물렌즈에 의해 집속되는 단파장 광원과;
    상기 저밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되며, 출사 광이 상기 제2대물렌즈에 의해 집속되는 장파장 광원;을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광디스크 시스템에 광디스크의 기록/재생을 위해 채용되는 광픽업은,
    상기 고밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되는 단파장 광원과; 상기 저밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되는 장파장 광원과; 상기 단파장 광원 및 장파장 광원 쪽에서 입사된 광을 집속시켜 고밀도 광디스크 및 저밀도 광디스크의 기록면 상에 광스폿을 형성하는 하나의 대물렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 장파장 광원으로부터 상기 대물렌즈에 입사되는 광빔의 크기가 상기 단파장 광원으로부터 상기 대물렌즈에 입사되는 광빔의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광디스크 시스템에 광디스크의 기록/재생을 위해 채용되는 광픽업은,
    고밀도 광디스크에 적합한 단파장의 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시키는 단일 대물렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판별 방법.
  11. 상대적으로 두께가 얇은 고밀도 광디스크와 상대적으로 두께가 두꺼운 저밀도 광디스크를 호환 채용할 수 있도록 된 광학적 구성을 갖는 광픽업과;
    장착된 광디스크의 종류를 검출하기 위해 상기 광픽업을 저밀도 모드로 구동하는 구동부와;
    상기 광픽업에 의해 장착된 광디스크에 조사되고 그로부터 반사된 광을 검출한 신호로부터 장착된 광디스크의 종류를 판별하는 광디스크 종류 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 장착된 광디스크의 종류는 포커스 에러신호를 이용하여 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 광디스크의 표면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호와 광디스크의 정보 기록면 쪽에서 검출되는 포커스 에러신호 사이의 시간 또는 거리 차이를 이용하여 광디스크의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광픽업의 대물렌즈를 업-다운시키면서 포커스 에러신호를 검출하여, 선형구간의 기울기가 유사 또는 동일한 포커스 에러신호가 연속되게 나타나는 복수층 광디스크, 기울기가 반대로 나타나는 단층 광디스크를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 광픽업의 대물렌즈를 업-다운시키면서 포커스 에러신호를 검출하여, 선형구간의 기울기가 유사 또는 동일한 포커스 에러신호가 연속되게 나타나는 복수층 광디스크, 기울기가 반대로 나타나는 단층 광디스크를 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광픽업은,
    고밀도 광디스크를 기록/재생하기에 적합하도록 상대적으로 높은 개구수를 갖는 제1대물렌즈와; 저밀도 광디스크를 기록/재생하기에 적합하도록 상대적으로 낮은 개구수를 갖는 제2대물렌즈;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광픽업은,
    상기 고밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되며, 출사 광이 제1대물렌즈에 의해 집속되는 단파장 광원과;
    상기 저밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되며, 출사 광이 상기 제2대물렌즈에 의해 집속되는 장파장 광원;을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  18. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광픽업은,
    상기 고밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되는 단파장 광원과; 상기 저밀도 광디스크의 기록/재생시 사용되는 장파장 광원과; 상기 단파장 광원 및 장파장 광원 쪽에서 입사된 광을 집속시켜 고밀도 광디스크 및 저밀도 광디스크의 기록면 상에 광스폿을 형성하는 하나의 대물렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 장파장 광원으로부터 상기 대물렌즈에 입사되는 광빔의 크기가 상기 단파장 광원으로부터 상기 대물렌즈에 입사되는 광빔의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
  20. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광픽업은,
    고밀도 광디스크에 적합한 단파장의 광을 출사하는 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 집속시키는 단일 대물렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 시스템.
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