KR20030080484A - Method for compensation spherical aberration - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구면 수차 보상방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 저주파 신호를 일정주기로 구면 수차를 보상하여 데이터를 기록/재생하는 장치에 인가하여 온도에 따른 구면 수차를 보상할 수 있고, 2중 커버 레이어를 갖는 광디스크를 인식하여 각각의 레이어 만큰의 두께를 보정한 후 구면 수차를 보상하여 안정된 서보 동작을 할 수 있는 구면 수차 보상방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for compensating spherical aberration, and more specifically, it is possible to compensate spherical aberration according to temperature by applying a low frequency signal to a device for recording / reproducing data by compensating spherical aberration at regular intervals. The present invention relates to a spherical aberration compensation method capable of performing a stable servo operation by compensating spherical aberration after correcting a thickness of each layer only by recognizing an optical disk having an optical disc.
최근 파장이 405nm인 레이저 다이오드가 개발됨으로써, DVD보다 고밀도인 23GB급의 광디스크 개발이 계속 진행되고 있다. 광디스크의 기록 밀도를 높이기 위해서는 디스크에 집광되는 빔의 크기를 줄여야 하는데, 이를 위해서 대물렌즈의 개구수를 크게 한다.With the recent development of a laser diode with a wavelength of 405nm, development of a 23GB optical disc, which is denser than DVD, continues. In order to increase the recording density of the optical disk, the size of the beam condensed on the disk must be reduced. For this purpose, the numerical aperture of the objective lens is increased.
이때, 집광된 빔의 크기는 대략 아래의 식에 따른다.At this time, the size of the focused beam is approximately as follows.
d = kλ/NAd = kλ / NA
(여기서, d는 빔의 직경 k는 비례상구, λ는 레이저 파장, NA는 대물렌즈의 개구수)Where d is the diameter k of the beam, λ is the laser wavelength, and NA is the numerical aperture of the objective lens.
DVD인 경우 λ= 650nm NA=0.6을 사용하여 디스크 용량을 4.7GB로 달성하고 있는데, 이보다 더 고 밀도의 디스크를 달성하기 위해서 λ를 405nm로 사용하고 NA = 0.85를 사용하여 23GB급의 디스크 규격 개발이 진행되고 있다.In the case of DVD, the disk capacity is achieved with 4.7GB using λ = 650nm NA = 0.6. To achieve higher density discs, λ is used at 405nm and NA = 0.85 to develop a 23GB disc specification. This is going on.
한편, NA를 0.85로 올림으로써 디스크의 경사에 대한 민감도가 증가한다.On the other hand, raising the NA to 0.85 increases the sensitivity to the tilt of the disk.
디스크의 경사가 발생했을 때, 집광된 빔은 코마수차가 발생하게 되어 빔의 열화 현상이 발생하게 되는데, 이때의 코마 수차의 양은 아래의 식과 같다.When the disk is inclined, the focused beam generates coma aberration, and thus the beam deterioration occurs. The amount of coma aberration at this time is expressed by the following equation.
여기서, n은 디스크의 굴절율, t는 디스크의 커버 레이어 두께, NA는 대물렌즈의 개구수, α는 디스크의 경사각이다.Where n is the refractive index of the disk, t is the cover layer thickness of the disk, NA is the numerical aperture of the objective lens, and α is the tilt angle of the disk.
이 식에서와 같이 디스크 경사에 의한 코마 수차는 대물렌즈의 개구수의 삼승에 비례하고, 디스크의 커버 레이어 두께에 비례함을 알 수 있다.As in this equation, it can be seen that the coma aberration due to the inclination of the disc is proportional to the square of the numerical aperture of the objective lens and is proportional to the cover layer thickness of the disc.
따라서, 대불렌즈의 개구수가 0.85로 증가함에 따라 디스크 틸트에 대한 민감도가 증가하였으므로, 이를 보상하기 위해서 디스크의 커버 레이어 두께를 줄여주어야 하는데, 현재에는 0.1mm로 규정하고 있다.Therefore, since the sensitivity of the disc tilt increases as the numerical aperture of the large Buddha lens increases to 0.85, the cover layer thickness of the disc should be reduced to compensate for this, and is currently defined as 0.1 mm.
도 1은 일반적으로 디스크 커버 레이어 두께 오차에 따른 구면 오차를 나타낸 그래프이다.1 is a graph illustrating spherical errors, in general, according to a disc cover layer thickness error.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기에서 설명한 바와 같이 대물렌즈의 개구수 증가로 인하여 디스크 틸트의 민감도가 증가하기 때문에 커버 레이어 두께를 0.1nm로 규정하고 있으나, 상기 커버 레이어 두께가 부분에 따라 단차를 가져 Δt의 두께 오차를 가지고 있다.As shown in FIG. 1, the cover layer thickness is defined as 0.1 nm because the sensitivity of the disc tilt increases due to the numerical aperture of the objective lens, as described above. It has a thickness error of Δt.
이러한 두께 오차에 따라 상기 대물렌즈에 조사되는 빔은 일정한 구면 수가가 발생하게 되는데, 수학식은 다음과 같이 표현된다.According to the thickness error, the beam irradiated to the objective lens generates a constant spherical number, which is expressed as follows.
여기서, n은 디스크의 굴절율, t는 디스크의 커버 레이어 두께, NA는 대물렌즈의 개구수이다.Where n is the refractive index of the disk, t is the cover layer thickness of the disk, and NA is the numerical aperture of the objective lens.
이 그래프는 상기의 수학식으로 구한 구면 수차를 제곱근 평균하여 환산한 값을 나타낸 것이다. 그래프에 나타난 바와 같이, 디스크 커버 레이어 두께 오차가 4~5㎛ 정도만 벗어나게 되어도 일반적으로 광 픽업에서 허용하는 광학적인 수차의 허용치인 0.05λ를 넘어가게 된다.This graph shows the value converted by averaging the square root of the spherical aberration obtained by the above equation. As shown in the graph, even if the disc cover layer thickness error deviates by only about 4 to 5 μm, the optical cover generally exceeds the tolerance of 0.05λ, which is the optical aberration allowable in the optical pickup.
따라서, 이러한 디스크 커버 레이어 두께 오차가 얼마인지를 검출하는 방법들이 제시되고 있다.Therefore, methods for detecting what such disc cover layer thickness error is presented.
그중 하나가, 도면에서는 도시하지 않았지만 필립스사의 특허 US 6,229,600에서는 상기와 마찬가지로 구면수차를 제거하는 방법을 제시하였다. 대물렌즈에서 집광된 광 스폿이 디스크 상에서 반사된 후, 빔 스프리터에서 굴절되어 포토다이오드에 맺히게 되는 데 상기 포토다이오드에서 맺히는 광의 외주광과 내주광을 따로 검출한다. 상기 검출된 내주광의 포커스 에러 신호와 외주광의 포커스 에러 신호를 검출하여 그 차에 해당하는 값이 구면 수차가 클수록 증가하는 성질을 이용하여 디스크의 커버 레이어 두께 오차를 검출하는 방법을 제시하였다.One of them, although not shown in the drawings, Philips patent US 6,229,600, as described above, a method for removing spherical aberration. After the light spot collected by the objective lens is reflected on the disk, the light spot is refracted by the beam splitter and formed on the photodiode. The outer and inner peripheral light of the light formed by the photodiode are separately detected. A method of detecting a cover layer thickness error of a disk by detecting the detected focus error signal of the inner circumferential light and the focus error signal of the outer circumferential light and increasing as the spherical aberration increases.
이외에도 다수의 유사한 특허가 있으나 기본적으로는 내주광과 외주광을 따로 검출하여 이의 차를 구하는 점에서는 모두 공통된다.In addition, there are a number of similar patents, but basically all are common in terms of detecting the difference between the inner light and the outer light separately.
상기와 같이 구면 수차를 구한 후, 그 보정하는 방법에 관해서는 다음과 같은 방법이 제안되고 있다.After calculating the spherical aberration as described above, the following method has been proposed as a method of correcting the spherical aberration.
도 2는 종래 기술에 따라 콜리메이팅 렌즈를 이동하여 구면 수차를 보정하는장치를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an apparatus for correcting spherical aberration by moving a collimating lens according to the related art.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드(10)로부터 발생하는 레이저 광은 방사광이므로 일정한 평행광으로 수정하기 위하여 콜리메이팅 렌즈(11)를 사용한다. 상기 콜리메이팅 렌즈(11)로부터 발생하는 평행광은 수평한 방향으로 통과시키거나 수직으로 굴절시키는 빔스프리터(13)에 입사된다. 상기 빔스프리터(13)로부터 입사된 평행광은 구면 수차를 보상하기 위한 보정 수차 콜리메이팅 렌즈(15)에 입사된다. 상기 보정 수차 콜리메이팅 렌즈(15)를 통과한 레이저 광은 대물렌즈(17)에서 굴절되어 광 스폿이 형성된 후, 디스크 상에 조사된다.As shown in FIG. 2, since the laser light generated from the laser diode 10 is emitted light, the collimating lens 11 is used to correct the light into a constant parallel light. Parallel light generated from the collimating lens 11 is incident on the beam splitter 13 which passes in the horizontal direction or refracts vertically. Parallel light incident from the beam splitter 13 is incident on a corrected aberration collimating lens 15 to compensate for spherical aberration. The laser light passing through the corrected aberration collimating lens 15 is refracted by the objective lens 17 to form a light spot, and then irradiated onto the disk.
이때, 상기 디스크의 데이터 트랙 상에 조사되는 광 스폿이 상기 대물렌즈(17)에 입사되는 내주광과 외주광의 차이에 따라 일정하게 맺히지 않는 구면 수차가 발생하게 된다. 이렇게 구면 수차가 발생하는 경우에는 상기 보정 수차 콜리메이팅 렌즈(15)의 이동으로 인하여 구면 수차를 보정한다.In this case, spherical aberration occurs in which the light spot irradiated on the data track of the disc is not uniformly formed according to the difference between the inner and outer circumferential lights incident on the objective lens 17. When spherical aberration is generated in this way, spherical aberration is corrected due to the movement of the correction aberration collimating lens 15.
이외에도, 구면 수차를 보정하는 방법은 LC 액정 소자를 삽입하여 투과된 광의 위상을 보정하여 구면 수차를 제거하는 방법이 있다.In addition, a method of correcting spherical aberration includes a method of removing spherical aberration by inserting an LC liquid crystal element to correct a phase of transmitted light.
상기에서 설명한 바와 같이, 광 스폿을 형성하는 대물렌즈의 개구수가 큰 광학계에서는 디스크의 커버 레이어 두께 오차에 민감하므로 구면 수차 검출 수단을 사용하여 구면 수차를 검출한 후, 구면 수차 보상 수단을 사용하여 디스크 두께 오차를 보상하는 방법을 취한다.As described above, in an optical system having a large numerical aperture of an objective lens forming an optical spot, the optical system is sensitive to a cover layer thickness error of the disk. Therefore, spherical aberration detection means is used to detect spherical aberration, and then spherical aberration compensation means is used. Take a method to compensate for the thickness error.
도 3은 종래 기술에 따라 구면 수차 검출 방법을 할 때 디스크 커버 레이어 두께 오차에 따른 구면수차신호를 나타낸 그래프이다.3 is a graph illustrating a spherical aberration signal according to a disc cover layer thickness error when performing a spherical aberration detection method according to the related art.
도 3에 도시된 바와 같이, 수평 축은 디스크의 커버 레이어 두께오차들을 나타내고, 수직 축은 상기 커버 레이어 두께 오차의 값에 따라 나타나는 구면수차신호를 도시한 것이다. 그래프 곡선에서 나타난 바와 같이 ±7~8㎛ 정도의 두께 오차는 검출이 가능하기 때문에 최대 ±12㎛ 정도의 두께오차를 벗어나지 않아야 한다. 하지만, 일반적으로 디스크 간에는 ±5㎛의 커버 레이어 두께 오차를 표준으로 정해 놓고 있다.As shown in Fig. 3, the horizontal axis shows the cover layer thickness errors of the disc, and the vertical axis shows the spherical aberration signal which appears according to the value of the cover layer thickness error. As shown in the graph curve, a thickness error of about ± 7 ~ 8㎛ can be detected, so it should not be out of the thickness error of about ± 12㎛ maximum. In general, however, a cover layer thickness error of ± 5 μm is standard between discs.
또한, 한 장의 디스크 상의 커버 레이어 두께의 오차는 보통 ±2㎛ 정도의 두께 단차를 가지고 있다. 이러한 두께 단차에 대한 광학적인 수차의 양은 상기 도 1에 도시된 그래프에서 보는 바와 같이, 0.02λ정도의 구면 수차 값을 가지는데, 이 정도의 값은 데이터를 기록, 재생하는데 큰 영향을 주지 않는다.In addition, the error of the cover layer thickness on one disc usually has a thickness step of about ± 2 μm. The amount of optical aberration for this thickness step has a spherical aberration value of about 0.02 lambda as shown in the graph shown in FIG. 1, which does not significantly affect recording and reproducing data.
따라서, 일반적으로 처음 디스크를 삽입 할 때에만 구면 수차를 보상하고, 각각이 디스크가 갖는 커버 레이어 두께 단차에 대한 엑티브 서보는 하지 않는다.Therefore, in general, spherical aberration is compensated for only when the disc is first inserted, and active servo is not performed on the cover layer thickness step of each disc.
그러나, 상기와 같은 종래의 구면 수차 보상 방법에는 다음과 같은 문제가 있다.However, the conventional spherical aberration compensation method as described above has the following problems.
첫째, 디스크가 갖는 두께 오차와는 별도로 청색 레이저 광이 일정한 시간 데이터를 기록, 재생하기 위하여 파워가 올라 갈 경우에는 온도가 올라가서 레이저 광의 파장이 3nm정도 변화하게 되는데, 이때에는 구면 수차가 발생하게 된다.First, apart from the thickness error of the disk, when the power goes up in order to record and reproduce the time data of the blue laser light, the temperature rises and the wavelength of the laser light changes by about 3 nm. In this case, spherical aberration occurs. .
도 4는 일반적으로 디스크의 커버 레이어 두께 오차와 레이저 광의 파장에 따른 구면 수차의 양을 도시한 그래프로서, 도시된 바와 같이, 레이저 광의 파장이 3nm 정도 증가하게 되면 대략 0.02λ정도의 구면 수차가 발생함을 알 수 있다.4 is a graph illustrating the amount of spherical aberration according to the cover layer thickness error of the disk and the wavelength of the laser light. As shown in the figure, when the wavelength of the laser light is increased by about 3 nm, spherical aberration of about 0.02 lambda occurs It can be seen.
디스크의 잔존 두께 오차가 평균적으로 0.02λ가 존재하는 상황에서 온도 변화에 의한 파장 변화가 발생했을 때, 이 수차가 추가로 더해지면 오차는 0.04λ까지 증가할 수 있게된다.When a change in wavelength due to temperature change occurs in a situation where an average thickness error of the disk is 0.02λ, the error can be increased to 0.04λ when this aberration is further added.
따라서, 광학 계가 포함하는 수차들이 종합되면, 데이터 기록, 재생에 오류가 발생하는 오차 수준에 다다르게 되는 문제가 있다.Therefore, when the aberrations included in the optical system are combined, there is a problem of reaching an error level in which errors occur in data recording and reproduction.
둘째, 디스크의 기록 용량을 높이기 위하여 디스크 상에 형성된 커버 레이어 층을 2중층으로 구성하는데, 상기 커버 레이어의 층 간 간섭을 줄이기 위해서 레이어 간격이 20㎛ 내외 정도로 하고 있다.Secondly, in order to increase the recording capacity of the disc, the cover layer layer formed on the disc is composed of two layers. In order to reduce the interference between the layers of the cover layer, the layer spacing is about 20 μm.
이러한 20㎛의 두께 오차는 상기 도 3에 도시된 그래프에서 보는 바와 같이, 구면 수차 신호를 나타내는 포화 영역을 넘어 서기 때문에 기존의 방법에 의해서는 단일 층으로 구성된 커버 레이어의 두께 오차밖에 검출 할 수 없는 단점이 있다.Since the thickness error of 20 μm exceeds the saturation region representing the spherical aberration signal, as shown in the graph shown in FIG. 3, only the thickness error of the cover layer composed of a single layer can be detected by the conventional method. There are disadvantages.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스크의 커버 어레이의 두께 오차를 보정하여 구면 수차를 보상할 때, 레이저 광의 온도 상승에 따라 파장의 변화가 발생하는 점을 고려하여 일정 주기로 디스크 커버 어레이의 두께 오차를 검출하여 보상하고, 또한 디스크 커버 어레이가 2중 층인 경우에는 포커싱 서보 신호를 개수를 감지하여 층간 거리만큼 이동시킨 후에 커버 레이어의 두께 오차를 보상하여 안정적인 구면 수차 보상을 할 수 있는 구면 수차 보상방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, in consideration of the fact that the wavelength changes in accordance with the temperature rise of the laser light when compensating the spherical aberration by correcting the thickness error of the cover array of the disk Stable spherical aberration compensation by detecting the thickness error of the disc cover array at regular intervals and compensating the thickness error of the cover layer after detecting the number of focusing servo signals by moving the distance between layers after detecting the number of focusing servo signals. The purpose is to provide a spherical aberration compensation method capable of.
도 1은 일반적으로 디스크 커버 레이어 두께 오차에 따른 구면 오차를 나타낸 그래프.1 is a graph showing a spherical error according to a disc cover layer thickness error.
도 2는 종래 기술에 따라 콜리메이팅 렌즈를 이동하여 구면 수차를 보정하는 장치를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating an apparatus for correcting spherical aberration by moving a collimating lens according to the related art.
도 3은 종래 기술에 따라 구면 수차 검출 방법을 할 때 디스크 커버 레이어 두께 오차에 따른 구면수차신호를 나타낸 그래프.Figure 3 is a graph showing the spherical aberration signal according to the disc cover layer thickness error when the spherical aberration detection method according to the prior art.
도 4는 일반적으로 디스크의 커버 레이어 두께 오차와 레이저 광의 파장에 따른 구면 수차의 양을 도시한 그래프.4 is a graph generally showing the amount of spherical aberration according to the cover layer thickness error of the disk and the wavelength of the laser light.
도 5는 본 발명에 따른 구면 수차 보상방법을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining a spherical aberration compensation method according to the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구면 수차 보상방법을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a spherical aberration compensation method according to another embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
30: 레이저 다이오드31: 콜리메이팅 렌즈30: laser diode 31: collimating lens
33: 빔스프리터35: 보정 수차 콜리메이팅 렌즈33: beam splitter 35: correction aberration collimating lens
37: 대물렌즈38: 비점 렌즈37: objective lens 38: non-point lens
40: 포토다이오드40: photodiode
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 구면 수차 보상방법은,Spherical aberration compensation method according to the present invention for achieving the above object,
광디스크 시스템에 삽입되는 광 디스크 간의 표면 커버 레이어의 두께 오차를 측정하는 단계;Measuring a thickness error of the surface cover layer between the optical discs inserted into the optical disc system;
상기 측정된 커버 레이어의 두께 오차를 기준으로 구면 수차 보상을 위하여 구면 수차 보상수단을 조절하는 단계;Adjusting spherical aberration compensating means for compensating spherical aberration based on the measured thickness error of the cover layer;
상기 광 디스크에 데이터를 기록/재생하면서 일정한 주기 간격으로 저주파 신호를 인가하여 상기 광 디스크의 두께를 측정하는 단계; 및Measuring the thickness of the optical disk by applying a low frequency signal at regular intervals while recording / reproducing data on the optical disk; And
상기 저주파 신호에 의하여 측정된 광 디스크의 두께를 기준으로 상기 구면 수차 보상수단을 조절하여 수차 보상을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And adjusting the spherical aberration compensation means based on the thickness of the optical disk measured by the low frequency signal to compensate for the aberration.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 구면 수차 보상방법은, 광디스크 시스템에 삽입되는 광 디스크 간의 표면 커버 레이어의 두께 오차를 측정하고, 계속해서 상기 광 디스크로부터 포커싱 서보 신호를 검출하는 단계;A spherical aberration compensation method according to another embodiment of the present invention includes the steps of measuring the thickness error of the surface cover layer between the optical disk inserted into the optical disk system, and subsequently detecting a focusing servo signal from the optical disk;
상기 포커싱 서보 신호가 두 번의 피크 신호를 갖는 디스크인 경우에는 2중 커버 레이어로 구성된 디스크로 판단하고, 데이터를 기록/재생하는 레이어 층이 변하는 경우 한 개 층의 커버 레이어 만큼 일정거리 이동하여 보정하는 단계; 및When the focusing servo signal is a disc having two peak signals, it is determined that the disk is composed of a double cover layer, and when a layer layer for recording / reproducing data is changed, a fixed distance is moved by a certain distance by one cover layer. step; And
상기 측정된 커버 레이어의 두께 오차를 기준으로 구면 수차 보상을 위하여 구면 수차 보상수단을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And adjusting the spherical aberration compensating means for compensating the spherical aberration based on the measured thickness error of the cover layer.
본 발명에 의하면, 데이터를 기록, 재생하는 과정에서 온도 상승에 따른 레이저 광 파장의 증가로 인하여 발생하는 구면 수차를 일정시간 간격으로 커버 레이어 층의 두께를 측정함으로써, 안정적으로 디스크의 구면 수차를 보정할 수 있다.According to the present invention, it is possible to stably correct spherical aberration of a disk by measuring the thickness of a cover layer layer at regular intervals in spherical aberration caused by an increase in the laser light wavelength due to a temperature rise in the process of recording and reproducing data. can do.
또한, 데이터 저장용량을 높이기 위하여 디스크 상에 2중 커버 레이어 층을 형성한 디스크의 구면 수차를 보정하는 경우, 포커싱 서보 신호에 따라 판단한 후에 커버 레이어 층 간 거리를 보정한 후 구면 수차 보상을 하여 안정적으로 디스크의 구면 수차를 보정할 수 있다.In addition, in order to correct the spherical aberration of the disc having the double cover layer layer formed on the disc in order to increase the data storage capacity, the spherical aberration compensation is performed after correcting the distance between the cover layer layers after judging according to the focusing servo signal. This can correct the spherical aberration of the disc.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 구면 수차 보상방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a spherical aberration compensation method according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드(30)로부터 발생하는 레이저 광은 방사광이므로 일정한 평행광으로 수정하기 위하여 콜리메이팅 렌즈(31)를 사용한다. 상기 콜리메이팅 렌즈(31)로부터 발생하는 평행광은 수평한 방향으로 통과시키거나 수직으로 굴절시키는 빔스프리터(33)에 입사된다. 상기 빔스프리터(33)로부터 입사된 평행광은 구면 수차를 보상하기 위한 보정 수차 콜리메이팅 렌즈(35)에 입사된다. 상기 보정 수차 콜리메이팅 렌즈(35)를 통과한 레이저 광은 대물렌즈(37)에서 굴절되어 광 스폿이 형성된 후, 디스크 상에 조사된다.As shown in FIG. 5, since the laser light generated from the laser diode 30 is emitted light, the collimating lens 31 is used to correct the light into a constant parallel light. Parallel light generated from the collimating lens 31 is incident on the beam splitter 33 that passes in the horizontal direction or refracts vertically. Parallel light incident from the beam splitter 33 is incident on a corrected aberration collimating lens 35 to compensate for spherical aberration. The laser light passing through the corrected aberration collimating lens 35 is refracted by the objective lens 37 to form a light spot, and then irradiated onto the disk.
이때, 상기 디스크의 데이터 트랙 상에 조사되는 광 스폿이 상기 대물렌즈(37)에 입사되는 내주광과 외주광의 차이에 따라 일정하게 맺히지 않는 구면 수차가 발생하게 된다. 이렇게 구면 수차가 발생하는 경우에는 상기 보정 수차 콜리메이팅 렌즈(35)의 이동으로 인하여 구면 수차를 보정한다. 이러한 구면 수차 보상은 디스크간의 커버 레이어 두께 차인 ±5㎛에서만 이루어지고, 각 디스크의 커버 레이어의 두께 차 ±2㎛는 데이터 기록, 재생에 영향을 주지 않을 정도의 오차이므로 수차 보상을 하지 않는다.In this case, spherical aberration occurs in which the light spot irradiated on the data track of the disc is not uniformly formed according to the difference between the inner and outer circumferential lights incident on the objective lens 37. When spherical aberration is generated in this way, spherical aberration is corrected due to the movement of the correction aberration collimating lens 35. Such spherical aberration compensation is made only at ± 5 μm, which is a cover layer thickness difference between discs, and a discrepancy compensation of ± 2 μm of a cover layer thickness of each disc is an error that does not affect data recording and reproduction.
하지만, 데이터를 기록, 재생할 때 상기 레이저 다이오드에서는 일정한 간격으로 온도 상승이 발생하고, 이로 인하여 레이저 광의 파장이 변화하게 되고, 광학계의 오차들이 추가되면서 상기 디스크의 두께 오차 ±2㎛에 대하여도 구면 수차 보상을 필요로 하게된다.However, when recording and reproducing data, the laser diode has a temperature rise at regular intervals, which causes the wavelength of the laser light to change, and as the errors of the optical system are added, spherical aberration also occurs for the thickness error ± 2 μm of the disc. It requires compensation.
상기 레이저 다이오드(30)의 온도 상승에 의한 파장 변화는 매우 서서히 발생하므로, 온도 상승에 따른 레이저 광의 파장 변화에 따른 구면 수차 보상은 10초에 1번 또는 1분에 1번 주기로 천천히 보상한다. 그러므로, 도 5에서와 같은 구조를 갖는 보상장치를 사용할 경우에는 저주파를 사용하여 일정 주기단위로 디스크의 커버 레이어 두께를 검출하고, 이에 따라서 상기 보상 수차 콜리메이팅 렌즈(35)를 이동시켜 구면 수차를 보상하게 된다.Since the wavelength change due to the temperature rise of the laser diode 30 occurs very slowly, the spherical aberration compensation according to the wavelength change of the laser light according to the temperature rise is compensated slowly once every 10 seconds or once every minute. Therefore, in the case of using the compensation device having the structure as shown in FIG. 5, the cover layer thickness of the disk is detected at regular intervals using low frequency, and accordingly, the compensation aberration collimating lens 35 is moved to reduce spherical aberration. To compensate.
도면에서는 도시되지 않았지만, 구면 수차 보정 수단으로서 LC 액정소자를 사용하는 경우에도 저주파를 사용하여 일정주기로 디스크 커버 레이어의 두께를 검출하고, 상기 액정소자에 전압을 인가하여 구면 수차를 보상한다.Although not shown in the figure, even when the LC liquid crystal element is used as the spherical aberration correction means, the thickness of the disc cover layer is detected at regular intervals using a low frequency, and a voltage is applied to the liquid crystal element to compensate for the spherical aberration.
따라서, 본 발명에 의한 구면 수차 보상방법은 디스크를 구동시킬 때 먼저 구면 수차 검출 수단을 이용하여 디스크 간의 커버 레이어 두께오차 ±5㎛를 검출하고, 상기 보상 수차 콜리메이팅 렌즈 또는 LC 액정소자를 사용하여 수차 보상을 하고, 디스크에 데이터를 기록/재생한 다음, 저주파를 통하여 일정주기로 디스크 커버 레이어 두께를 검출하여 구면 수차를 보상하게된다.Therefore, the spherical aberration compensation method according to the present invention first detects a cover layer thickness error of ± 5 μm between discs by using spherical aberration detection means when driving the disc, and uses the compensation aberration collimating lens or the LC liquid crystal element. The aberration compensation is performed, data is recorded / reproduced on the disc, and then the disc cover layer thickness is detected at a predetermined period through the low frequency to compensate for the spherical aberration.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구면 수차 보상방법을 설명하기 위한도면이다.6 is a view for explaining a spherical aberration compensation method according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스크의 기록 용량을 향상시키기 위하여 상기 디스크의 커버 레이어 층을 2중층으로 형성한 경우에는 상기 디스크 간의 층간 간섭을 줄이기 위하여 층간 간격을 20㎛ 내외가 되도록 하였다.As shown in Fig. 6, when the cover layer layer of the disc was formed of a double layer in order to improve the recording capacity of the disc, the interlayer spacing was set to about 20 µm to reduce the interlayer interference between the discs.
이러한 층 간 간격은 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 구면 수차 신호의 리니어 레인지를 벗어나므로, 기존의 구면 수차 검출 방법으로는 이중 커버 레이어의 두께 오차를 검출하기 불가능하다.Since the interlayer spacing is out of the linear range of the spherical aberration signal, as shown in FIG. 3, it is impossible to detect the thickness error of the double cover layer using a conventional spherical aberration detection method.
이로 인하여, 상기 디스크 상에 데이터를 기록 재생하기 위하여 레이저 광을 조사하는 경우에는 상기 커버 레이어의 두께에 따라 일정한 구면 수차가 발생하게된다.For this reason, when irradiating laser light to record and reproduce data on the disk, a certain spherical aberration occurs according to the thickness of the cover layer.
즉, 기존에 사용되는 구면 수차 보상장치들에 의할 경우에는 단일 커버 레이어 층에서만 발생하는 구면 수차를 보상하도록 하였으므로, 2중층을 갖는 경우에는 구면 수차의 보정을 할 수 없게된다.That is, in the case of the spherical aberration compensators used in the prior art, the spherical aberration generated only in the single cover layer layer is compensated.
따라서, 이러한 2중층 커버 레이어를 갖는 디스크인 경우에는 먼저, 구면 수차 보상을 위한 장치가 단일 층인지 2중층인지를 정확히 파악할 수 있어야하고, 이중 층인 경우에는 일층의 두께만큼을 보정한 후 구면 수차를 보상하여야한다. 그러므로, 상기 디스크가 2중 커버 레이어를 갖는지 단일 커버 레이어가 갖는지를 포커싱 서보 신호를 분석하여 구분한다.Therefore, in the case of a disk having such a double layer cover layer, first, it is necessary to accurately determine whether the device for compensating the spherical aberration is a single layer or a double layer, and in the case of a double layer, the spherical aberration is corrected by the thickness of one layer. Should be compensated. Therefore, a focusing servo signal is analyzed to distinguish whether the disk has a double cover layer or a single cover layer.
엑티브 서보를 할때 발생하는 포커싱 서보가 도 6에 도시된 도면처럼 두 번의 피크가 감지되는 경우에는, 데이터를 기록/재생할 디스크가 2중 커버 레이어를갖는 디스크로 파악하고 20㎛만큼의 거리를 보정한 후에 구면 수차 보상을 실시한다.If the focusing servo generated during active servo detects two peaks as shown in Fig. 6, the disk to record / reproduce data is regarded as a disk having a double cover layer and the distance is corrected by 20 µm. And then perform spherical aberration compensation.
도면에서는 도시하지 않았지만, 구면 수차 보상을 위하여 LC 액정소자를 사용하는 경우에도 일단 먼저 2중 커버 레이어를 갖는 디스크로 판명되는 경우에는 20㎛의 거리를 이동시킨 후에 구면 수차 보상을 실시하게된다.Although not shown in the figure, even when using an LC liquid crystal element for spherical aberration compensation, when it is first found out to be a disk having a double cover layer, the spherical aberration compensation is performed after shifting a distance of 20 μm.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 레이저 다이오드의 온도 상승에 의하여 발생할 수 있는 구면 오차를 저주파를 통하여 일정주기로 디스크 커버 레이어의 두께를 측정하고, 이를 기준으로 구면 수차를 보상하여 보다 안정된 데이터 기록/재생을 할 수 있도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention measures the thickness of the disk cover layer at regular intervals through a low frequency of the spherical error that may occur due to the temperature rise of the laser diode, and compensates for the spherical aberration based on this to record more stable data. There is an effect that allows playback.
또한, 이중 커버 레이어를 갖는 디스크의 구면 수차를 보상할 때, 포커싱 서보 신호의 형태를 감지하여 이중 커버 레이어를 갖는 디스크로 판명되면 커버 레이어 층 만큼 이동하여 보정한 후, 구면 수차를 보상하도록 하여 보다 안정된 데이터 기록/재생을 할 수 있도록 한 효과가 있다.In addition, when compensating spherical aberration of a disc having a double cover layer, when detecting the shape of the focusing servo signal and turning it into a disc having a double cover layer, it is moved by the cover layer layer to correct it and then compensates for spherical aberration. This has the effect of enabling stable data recording / playback.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020019136A KR20030080484A (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Method for compensation spherical aberration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020020019136A KR20030080484A (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Method for compensation spherical aberration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030080484A true KR20030080484A (en) | 2003-10-17 |
Family
ID=32378227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020020019136A KR20030080484A (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Method for compensation spherical aberration |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20030080484A (en) |
-
2002
- 2002-04-09 KR KR1020020019136A patent/KR20030080484A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |