KR0148134B1 - 광원 유니트 및 이를 구비한 광학 헤드 - Google Patents

광원 유니트 및 이를 구비한 광학 헤드

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KR0148134B1
KR0148134B1 KR1019930001930A KR930001930A KR0148134B1 KR 0148134 B1 KR0148134 B1 KR 0148134B1 KR 1019930001930 A KR1019930001930 A KR 1019930001930A KR 930001930 A KR930001930 A KR 930001930A KR 0148134 B1 KR0148134 B1 KR 0148134B1
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쯔지 하루오
샤프 가부시끼가이샤
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Abstract

회절 소자가 대체 광학 헤드 상에 위치적으로 조정되고 대물 렌즈는 광 검출기내에서 계산된 전체 신호를 최대화시키도록 위치적으로 조정됨으로써 선정된 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호가 구해진다. 이와 같이 조정된 회절 소자는 광원 및 광 검출기를 둘렀싸는 패키지 상에 접착 고정되어 광원 유닛을 형성한다. 이와 같이 준비된 광원 유닛은, 광원으로부터 방출되어 기록 매체 상에 입사하는 광선의 광축 및 광학 헤드 상의 대물 렌즈의 광축이 모두 기록 매체에 수직으로 정렬되도록 각도로 개별적으로 조정됨으로써, 그리고 대물 렌즈의 광축을 대물렌즈 상의 입사 광선의 세기 분포의 중심에 일치시킴으로써, 광학 헤드 상에 배치되어 광학 헤드로 조립된다. 이러한 구성은 회절 소자를 조정하기 위해 광학 헤드 상에 기계적 부품을 설치할 필요가 없게 하고 조정을 위한 공간도 필요없게 하므로, 광학 헤드를 소형 경량화할 수 있게 한다. 덧붙여, 광원 유닛이 광학 헤드 내로 조립될 때에 광학적 조정을 행함으로써, 에러 신호가 조정될 수 있다. 따라서, 조정 단계가 생략될 수 있다.

Description

광원 유닛의 제조 방법
제1도는 광학 헤드의 개략 정면도.
제2도는 회절 소자의 개략 평면도.
제3도는 광 검출기의 개략 평면도.
제4도는 트랙과 광선 빔 사이의 위치 관계를 도시한 도면.
제5도는 제4도에 도시된 위치 관계에 따른 복귀 광선의 세기 분포를 도시한 도면.
제6도는 반도체 레이저로부터 방출된 광선의 세기 분포를 도시한 도면.
제7도는 반도체 레이저 및 광원 유닛을 도시한 개략 정면도.
제8도는 종래의 대체 광학 헤드 어레인지먼트를 이용하여 회절 소자의 위치 조정을 도시한 도면.
제9도는 종래의 광학 헤드를 조정하는 방법을 도시한 도면.
제10도는 본 발명의 대체 광학 헤드 어레인지먼트를 이용하여 회절 소자의 위치 조정을 도시한 도면.
제11도는 본 발명의 광학 헤드의 조정 상태를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 레이저 2 : 회절 소자
3 : 조준 렌즈 4 : 대물 렌즈
5 : 기록 매체 6 : 광 검출기
8 : 광원 유닛 9 : 발광 블럭
10a : 유리 윈도우
본 발명은 광원 유닛 및 이를 구비한 광학 헤드에 관한 것으로, 더욱 상세히 말하자면 회절 소자가 내장되어 만들어진 광원 유닛, 및 광원 유닛이 장착된 광학 헤드의 개선에 관한 것이다.
콤팩트 디스크 드라이버 등과 같은 광 디스크 드라이버에 사용되는 광학 헤드 분야에 있어서는, 회절 소자(홀로그램 광학 소자)를 채택함으로써 디바이스 내의 부품 수를 감소시킬 수 있는 기술이 개발되어 왔다. 더우기, 이러한 기술을 자기광 디스크용의 재기입 가능 광 디스크 시스템에 응용하는 것은 디바이스를 소형 및 경량으로 만들고 디바이스 가격을 낮추기 위해서 연구되어 왔다.
광학 시스템에서, 회절 소자를 채택하는 광학 헤드의 종래 기술의 한 예로서 한 어레인지먼트가 제1도에 도시되어 있는데, 이 공지된 어레인지먼트는 샤프 기술 저녈(Sharp Technical Journal; 제42권, 45 내지 52 페이지)에 기재되어 있다. 제1도에서, 반도체 레이저(1)로부터 방출된 광선은 회절 소자(2)에 의해 회절된다. 영차 회절 광선은 조준 렌즈(3)을 통해 통과하고 이 투과된 광선은 대물 렌즈(4)를 통해 기록 매체(5) 상에 집속된다. 이렇게 집속된 광은 기록 매체(5) 상에서 반사되고 이 반사된 광선은 대물 렌즈(4) 및 조준 렌즈(3)을 통해 투과된 다음에, 회절 소자(2)에 의해 회절된다. 일차 회절 광선은 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 제공하기 위해서 광 검출기(6)으로 유도된다.
제2도 및 제3도를 참조하면, 상기와 같이 구성된 광학 헤드의 초점 에러 신호 검출 원리가 기술된다. 제2도에 도시된 바와 같이, 기록 매체(5)의 한 측면에서 보면, 회절 소자(2)는 분리선(2e)에 의해 분리된 2개의 부분(2a, 2b)로 구성된다. 이들 분리된 부분(2a, 2b) 각각은 분리선(2e)과 직각을 이루며 형성된 격자(2c, 2c) 및 (2d, 2d)들을 갖는데, 이들은 서로 격자 피치가 다르다. 여기에서, 분리선(2e)는 기록 매체(5) 상에서 트랙 방향으로 정렬된다. 반면에, 제3도에서 도시된 바와 같이, 광 검출기(6)은 3개의 수광 영역(6a 내지 6c)로 분리된다. 이러한 어레인지먼트에 있어서, 반도체 레이저(1)로부터 방출된 광선 빔이 제3(b)도에서와 같이, 기록 매체(5) 상에서 초점이 맺히면, 회절 소자(2)의 분리된 부분(2a) 내에서 회절된 광선 빔은 집속되어 광 검출기(6)내의 수광 영역(6a, 6b)들 사이에 정해진 분리선(6d) 상에 스폿형 빔 영상(Q1)을 형성하고, 반면에 분리된 부분(2b) 내에서 회전된 빔은 수광 영역(6c) 상에 스폿형 빔 영상(Q2)를 형성하도록 집속된다. 기록 매체(5)가 대물 렌즈(4)에 가까워지면, 회절된 광선은 광 검출기(6)의 뒤에서 초점이 맺혀져서, 초점이 모이지 않은 반원형 빔 영상(Q1, Q2)가 제3(a)도에 도시된 바와 같이, 광 검출기(6) 상에 형성된다. 이와 반대로, 기록 매체(5)가 대물 렌즈(4)로부터 멀어지면, 회절된 광선이 광 검출기(6)의 앞에서 초점이 맺혀져서, 상기 빔 영상과 마주 보는 위치에 초점이 모이지 않은 반원형의 빔 영상(Q1, Q2)가 제3(c)도에 도시된 바와 같이, 광 검출기(6) 상에 형성된다. 따라서, 수광 영역(6a 내지 6c)로부터 얻어진 출력 신호를 Sa에서 Sc라고 명명하면, 촛점 에러 신호(FES)는 식 FES = Sa-Sb를 계속하여 구할 수 있다.
다음에, 트래킹 에러 신호의 검출 원리는 제4도 및 제5도에서 설명된다. 트래킹 에러 신호의 검출은 푸시-풀 방법을 사용하여 수행된다. 제4(b)도에 도시된 바와 같이, 광선 빔(B)가 안내 홈으로서 기록 매체 상에 형성된 트랙(7)의 중심에 조사되면, 기록 매체(5)로부터의 복귀 광선의 세기 분포는 제5(b)도에 도시된 바와 같이, 상기 광선 빔(B)의 중심선( 1- 1)에 대응하는 중심선( 2- 2)에 대해 대칭이다. 여기에서, 광선의 세기가 큰 영역이 제5(a)도에서와 같이 해칭된다. 반면에, 제4(a)도 또는 제4(c)도에 도시된 바와 같이, 광선 빔(B)가 트랙(7)의 중심으로부터 내부로 또는 외부로 떨어진 위치에 조사되면, 복귀 광선의 세기 분포는 제5(a)도 또는 제5(c)도에 도시된 바와 같이, 상기 중심선( 2- 2)에 대해 비대칭이다. 이러한 결과를 이용함으로써, 회절 소자(2)의 분리선(2e)을 트래킹 방향에 대해 정렬할 수 있고, 트래킹 에러 신호는 기록 매체(5)로부터 반사되어 분리된 부분(2a)에서 회절된 복귀 광선의 광선 세기와 분리된 부분(2b)에서 회절된 복귀 광선의 광선 세기를 비교함으로써 검출될 수 있다. 따라서, 수광 영역(6a 내지 6c)로부터 얻어진 출력 신호를(Sa 내지 Sc)라고 명명하면, 트래킹 에러 신호(TES)는 다음 식 (TES = Sa+Sb-Sc)를 계산함으로써 구해질 수 있다.
정보의 정확한 기록 및 재생을 실행하기 위해서는, 대물 렌즈(4)가 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호에 따라 구동기(도시되지 않음)에 의해 초점 방향 및 트래킹 방향으로 구동되어, 조사된 광선 빔이 기록 매체(5) 상에 초점이 맺혀질 수 있고, 집속된 광선 빔은 트랙(7) 상에 정확하게 위치할 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 디바이스에서 모든 회절 소자는 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 관측할 수 있도록 대응하는 개별적인 광학 헤드 상에서 조정되지만, 이러한 조정 공정은 회절 소자를 조정하기 위한 공간이 광학 헤드 내에 한정되고, 조정을 위한 기계 부품이 필요하며, 조정 지그가 복잡해지고, 회절 소자가 단단히 고정 및 부착되기가 곤란한 점 등의 문제점을 갖는다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 다음의 절차가 취해진다. 즉, 회절 소자(2)가 제8도에 도시된 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 조정되면서 반도체 레이저(1), 광 검출기(6) 및 회절 소자(2)를 포함하는 광원 유닛(8)이 조립되는데, 이 대체 광학 헤드는 광학 헤드의 광학 부품과 동일한 광학 부품으로서 장착된다. 그 다음에, 이런 식으로 조립된 유닛(8)은 실제 광학 헤드에 수용된다.
상기 광학 헤드 내의 반도체 레이저(1)에 있어서, 제6도에 도시된 반도체 레이저는 일반적으로 상업용으로 광범위하게 사용된다. 반도체 레이저(1)은 레이저 칩(1a, 1b)가 저합 경계(1c)에서 함께 결합되도록 구성되므로, 광선 발산 각도는 접합 경계(1c)에 평행한 XY-평면 상의 Y-축 방향과 접합 경계(1c)에 수직인 XZ-평면 상의 Z-축 방향과의 사이에서 차이가 있다. 다시 말하면, 반도체 레이저로부터 방출된 광선 빔의 세기는 가우스 분포로 되지만, 발산 각도의 범위는 방향에 따라 다르다. 특히, 현재 주로 사용되는 780 nm 파장의 GaAlAs형 반도체 레이저는 Y-축 방향으로 약 10°이고 Z-축 방향으로 약 30°인, 절반 높이에서의 전 각도(또는 광선 세기가 중심에서의 세기 정도의 1/2일 때의 2개의 점에 의해 정해진 각도)를 갖는다. 따라서, 광선 빔의 광축에 수직인 YZ-평면의 단면은 Y-축이 단축이고 Z-축이 장축인 타원형이다. 레이저 칩(1a, 1b) 및 광 검출기(6)은 제7도에 도시된 패키지(10) 내에 일체로 수용된다. 레이저 칩(1a, 1b) 및 광 검출기(6)를 포함하는 패키지(10)은 유리 윈도우(10a)로 밀폐 봉입하여 습기 및 산소 등을 함유한 외부 공기로부터 내부를 보호한다. 회절 소자(2)는 유리 윈도우(10a)의 외부 측면 상에 접착 고정되어 광원 유닛(8)을 완성시킨다. 위치 배치 및/또는 각도의 편향은 레이저 칩(1a, 1b)가 내장될 때에 발생한다.
따라서, 제8도에 도시된 대체 광학 헤드 어레인지먼트를 이용한 광학 헤드의 조정에 있어서는, 반도체 레이저(1), 조준 렌즈(3') 및 대물 렌즈(4')를 포함하는 패키지가 기계적으로 정밀하게 중심에 있지만, 레이저 칩(1a, 1b)의 끼워 맞춤시에 위치 배치 및/또는 각도의 편향이 발생할 수 있어서, 레이저 빔의 방출이 변위될 수 있다. 방출된 레이저 빔의 세기 분포에 있어서 중심의 광학 경로는 직선으로 도시된다. 반도체 레이저(1)로부터 방출된 광선 빔은 조준 렌즈(3')를 통해 평행한 빔으로 변환된다. 조준된 광선의 전파 방향은 레이저 빔이 방출되는 점과 조준 렌즈(3')의 중심 점 사이에서 결합된(제8도에서 일점 쇄선으로 도시된) 선에 대해 정렬된다. 대물 렌즈(4')은 조준 렌즈(3')로부터의 조준된 빔에 평행하고 대물 렌즈(4')의 중심을 통과하는(제8도에서 점선으로 도시된) 선 상의 한 점에 조준 렌즈(3')으로부터 나오는 광선을 모은다. 기록 매체(5) 상에 입사된 광선은 입사 각도가 반사 각도와 같게 되는 관계를 만족시키는 방향으로 반사된다. 다음에, 반사된 광선은 한번 더 대물 렌즈(4')로 입사된다. 대물 렌즈(4')를 통과한 반사된 광선은 입사 광선과 평행한 방향으로 진행하지만 렌즈(4')의 효과에 따라 전에 입사했던 광과는 반대 방향으로 진행한다. 그 다음에, 광선은 조준 렌즈(3')에 의해 집속되어 반도체 레이저(1)의 위치로 진행한다. 제8도에 도시된 바와 같이, 복귀 광선의 회절 소자(2) 상에서의 세기 분포의 중심이 송출 광선의 것과는 편차가 크게 난다. 회절 소자(2)의 위치는 복귀 광선의 세기 분포에 기초하여 조정되어 설정된 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 구한다.
실제 광학 헤드에 있어서, 대물 렌즈(4)의 위치는 스폿 성능을 향상시키기 위해 대물 렌즈(4)의 광축이 대물 렌즈 상의 입사 광선에 대한 세기 분포의 중심과 일치하고, 기록 매체(5) 상의 입사 광선이 수직으로 입사되도록 조정된다. 특히, 제9도에 도시된 바와 같이, 반도체 레이저(1)은 조준 렌즈(3)에 대해 광축에 수직인 방향을 따라 조정되어 배치된다. 다시 말하면, 광축은 조준 렌즈(3)으로부터의 전파빔이 기록 매체 상에 수직으로 입사될 수 있도록 조정된다. 그 후에, 세기 분포는 반도체 레이저(1) 및 조준 렌즈(3)으로 이루어져 일체화된 발광 블럭(9)를 광축에 수직 방향으로 이동시킴으로써 조정된다. 상기 조정이 효과적이기 때문에, 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 조정된 광원 유닛(8)을 실제 광학 헤드로 조립시에 반도체 레이저(1)의 위치는 조준 렌즈(3)에 대해 조정되어 조준 렌즈(3)으로부터 송출되는 평행화된 빔은 기록 매체(5) 상에 수직으로 입사될 수 있고, 반도체 레이저(1) 및 조준 렌즈(3)으로 일체화된 발광 블럭(9)는 대물 렌즈(4)에 대해 위치 조정되어 대물 렌즈의 중심이 빔의 세기 분포의 중심과 일치된다. 따라서, 송출 광선 빔의 세기 분포의 중심은 복귀 광선 빔의 것과 일치한다. 그럼에도 불구하고, 레이저 칩(1a, 1b)의 위치 조정으로 인한 방출 광선 방향의 편향 또는 변위, 및/또는 부여된 배향의 분산 등의 영향으로 회절 소자(2)가 송출 경로의 중심과 편차가 있는 복귀 경로의 중심에 대해 조정되기 때문에, 실제 광학 헤드 상에서 관측된 에러 신호들은 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 관측된 에러 신호들과는 다르다. 따라서, 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호의 오프셋이 발생될 수 있거나 발생된다.
오프셋의 정도는 방출된 광선 배향의 편향에 좌우되고, 조준 렌즈(3)의 개구수 또는 방출된 레이저 빔의 세기 분포의 사용 범위에 의해 영향을 받는다. 예를 들면, 콤팩트 디스크용 광학 헤드에 사용된 조준 렌즈(3)의 개구수는 0.1 정도로 작기 때문에, 균일하다고 추정할 수 있는, 비등방성 세기 분포의 방출된 레이저 짐의 중심 부분만을 사용할 수 있고, 따라서 상술한 세기 분포의 변위로 인한 영향은 미소하다. 이와는 반대로, 예를 들면 신호 재생뿐만 아니라 정보 기록 능력이 있는 자기 광 디스크용의 재기입 가능 광 디스크 시스템에 사용하기 위한 광학 헤드는 기록을 수행하기에 충분한 광선 세기를 얻기 위해서 광선 이용을 증대시킬 필요가 있다. 이러한 이유로, 조준 렌즈의 개구수는 0.3 내지 0.4 정도로 크게 설정되고, 따라서 대개는 방출된 레이저 빔의 세기 분포의 전 범위가 사용된다. 이로 인해, 세기 분포의 불균일성에 의한 영향은 증대된다.
따라서, 본 발명의 목적은 광원 유닛이 광학적으로 조정된 대물 렌즈를 갖고 있는 대체 광학 헤드 어레인지먼트를 사용하여 조립되고, 조립시에 회절 소자의 위치가 조정될 수 있고, 광원 유닛으로부터 구해진 전체 신호를 모니터링함으로써 전체 신호를 극대화하도록 상기 대물 렌즈의 위치가 제어되는 광원 유닛 및 이를 구비한 광학 헤드를 제공하는 것이다.
상기 목적은 다음 구성에 의해 달성될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 광원 유닛은 광원 및 그 곳에 장착된 수광 소자를 포함하는 패키지 및 패키지 상에 조정되어 접착 고정된 회절 소자와 함께 일체로 구성되는데, 회절 소자는 조준 렌즈 및 대물 렌즈를 갖고 있는 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에 위치적으로 조정되고, 상기 대물 렌즈는 수광 소자의 각 수광 영역에 의해 수용된 모든 광선의 양을 합산함으로써 계산되는 전체 신호를 최대화하도록 위치적으로 조정됨으로써 선정된 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호가 구해지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학 헤드는, 광원으로부터 방출되어 기록 매체 상에 입사하는 광선의 광축 및 대물 렌즈의 축이 모두 기록 매체에 수직으로 정렬되도록 광원 및 대물 렌즈를 각도로 개별적으로 조정함으로써, 그리고 대물 렌즈의 광축을 대물 렌즈 상의 입사 광선의 세기 분포의 중심과 일치시키도록 광원을 배치함으로써 상기 광원 유닛을 광학 헤드 내에 조립된 광원으로서 사용한다.
다른 광학 헤드는 광원, 이 광원으로부터 방출된 광선을 평행 빔으로 변환하기 위한 조준 렌즈, 평행 빔을 기록 매체 상에 집속시키고 그리고 기록 매체로부터 반사된 광선을 회절 소자로 유도하기 위한 대물 렌즈, 2개 이상의 수광 영역으로 분할되어 있고 반사된 광선에 기초하여 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 검출하기 위한 수광 소자, 및 반사된 광선을 기록 매체로부터 수광 소자로 유도하기 위해 광원과 기록 매체 사이의 광학 경로 상의 한 점에 배치된 회절 소자를 포함하고, 광원의 발광 블럭과 조준 렌즈가 일체화되거나 대물 렌즈가 광축과 수직 방향으로 이동 가능하게 지지되며, 발광 블럭 또는 대물 렌즈를 배치함으로써 대물 렌즈 상에 입사되는 광선의 세기 분포에 상대적으로 대물 렌즈의 위치가 조정되는데, 회절 소자가 위치적으로 조정되고, 상기 대물 렌즈는 수광 소자의 각 수광 영역에 의해 수용된 모든 광선의 양을 합산함으로써 계산되는 전체 신호를 최대화하도록 위치적으로 조정됨으로써 선정된 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호가 구해지는 것을 특징으로 한다.
상기 광학 헤드에 따르면, 광원, 이 광원으로부터 방출된 광선을 평행 빔으로 변환하기 위한 조준 렌즈, 평행 빔을 기록 매체 상에 집속시키고 그리고 기록 매체로부터 반사된 광선을 회절 소자로 유도하기 위한 대물 렌즈, 2개 이상의 수광 영역으로 분할되어 있고 반사된 광선에 기초하여 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 검출하기 위한 수광 소자, 및 반사된 광선을 기록 매체로부터 수광 소자로 유도하기 위해 광원과 기록 매체 사이의 광학 경로 상의 한 점에 배치된 회절 소자를 포함하는 대체 광학 헤드에 있어서, 광원의 발광 블럭과 조준 렌즈가 일체화되거나, 대물 렌즈가 광축과 수직 방향으로 이동된다. 상기 회절 소자는 위치적으로 조정되고, 상기 대물 렌즈는 수광 소자의 각 수광 영역에 의해 수용된 모든 광선의 양을 합산함으로써 계산된 전체 신호를 최대화하도록 위치적으로 조정됨으로써 선정된 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호가 구해진다. 이와 같이, 위치적으로 조정된 회절 소자는 광원 및 광원 유닛을 완성하도록 장착된 수광 소자를 갖고 있는 패키지 상에 접착 고정된다. 광원 유닛은, 광원으로부터 방출되어 기록 매체 상에 입사하는 광선의 광축 및 대물 렌즈의 축이 모두 기록 매체에 수직으로 정렬되도록 광원 및 대물 렌즈를 각도로 개별적으로 광학 헤드 상에서 조정함으로써, 그리고 대물렌즈의 광축을 대물 렌즈 상의 입사 광선의 세기 분포의 중심과 일치시킴으로써 위치적으로 조정되어 상기 광학 헤드 내에 조립된다. 그 결과, 실제 광학 헤드에서 구해질 동일한 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호가 대체 광학 헤드 어레인지먼트에서 구해질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
제10도를 참조하여, 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상의 광원 유닛의 조정에 관해 설명한다. 상술한 바와 같이, 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에 정렬된 광학 소자들은 실제 광학 헤드 내에 사용되는 광학 부품과 구별하기 위해 데쉬(')가 붙은 번호로 표시된다. 제10도에서 반도체 레이저(1)로부터 방출된 광선은 회절 소자(2)에 의해 회절된다. 영차 회절 광선은 조준 렌즈(3')를 통과하고 이 통과된 광선은 대물 렌즈(4')를 통해 기록 매체(5) 상에 집속된다. 그러므로, 집속된 광선은 기록 매체(5) 상에서 반사되고 그로부터 반사된 광선은 대물 렌즈(4') 및 조준 렌즈(3')를 투과한 다음, 회절 소자(2)에 의해 회절된다. 일차 회절 광선은 초점 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 제공하기 위해 광 검출기(6)으로 유도된다. 회절 소자(2)의 위치 조정에 관해서는 상술한 푸시-풀 방법에 의한 트래킹 에러 신호에 관한 조정의 실시예를 참조하여, 회절 소자(2)는 기록 매체(5)로부터 복귀되는 광선이 트랙의 중심선에 대응하는 중심선에 대해 대칭적으로 분할되어 분할 광선이 광 검출기(6)의 각각의 수광 영역 상에 집광되도록 배치되어야 한다. 이 실시예에서, 반도체 레이저(1)은 단지 기계적인 정확성으로 조준 렌즈(3')와 정렬되고 중심이 맞추어진다. 그러므로, 반도체 레이저(1)로부터 방출되어 조준 렌즈(3')를 통해 평행 광선으로 변환된 빔은 레이저 빔이 방출되고 있는 점과 조준 렌즈(3')의 중심점 사이를 연결하는(제10도에 일점 쇄선으로 도시된) 선으로 곧바로 평행하게 전파된다. 회절 소자(2)의 위치 조정에 있어서, 대물 렌즈(4')의 위치는 수광 소자(6)의 각각의 수광 영역에 의해 수용되는 모든 광선 양을 합산함으로써 얻어진 전체 신호가 최대가 되도록 조정된다.
이러한 조정에 으해, 대물 렌즈(4')는 광선 빔의 세기 분포의 중심부가 조준 렌즈(3')를 통해 전달되고 기록 매체(5) 상에 수직으로 입사하게 된다. 광선빔의 세기 분포의 중심부가 입사각과 반사각이 동일하게 되는 그러한 방향으로 반사되기 때문에, 광선이 기록 매체 상에 수직으로 입사되면, 반사 광선은 대물 렌즈(4') 및 조준 렌즈(3')를 통과하여 레이저 빔이 방출되는 점으로 다시 향하게 되는, 입사 광선의 경로와 동일한 경로로 진행한다.
복귀 광선은 회절 소자(2)에 의해 회절되고, 일차 회절 광선이 광 검출기(6)에 입사된다. 회절 소자(2)는 트래킹 방향을 향하는 분리선에 의해 2개의 부분으로 분할된다. 분할된 영역으로 인입하는 복귀 광선은 회절되어 광 검출기(6)의 2개의 수광 영역 상에 집광된다. 이 시점에서, 회절 소자(2)는 회절 소자(2)의 분리선이 복귀 광선의 세기 분포의 중심선과 일치한다. 이 조정에 의해 트래킹 에러 신호에는 오프셋이 없게 된다. 이 상황에서, 회절 소자(2)는 반도체 레이저(1)의 광 검출기(6)과 함께 수용되는 패키지의 캡 상에 고정되어 광원 유닛(8)이 완성된다.
그러므로, 조정된 광원 유닛(8)은 실제 광학 헤드 내에 조립된다. 이 조정은 제11도를 참조하여 설명된다. 실제 광학 헤드에 있어서는, 스폿 동작을 개선하기 위해서 대물 렌즈(4)의 광축이 대물 렌즈 상의 입사 광선의 세기 분포의 중심과 일치하게 되도록 조정이 수행되고, 동시에 기록 매체(5) 상의 입사 광선은 수직으로 입사하게 된다. 특히, 반도체 레이저(1)은 조준 렌즈(3)에 대해 광축에 수직인 방향으로 조정되어 배치되며, 광축은 조준 렌즈(3)에서 나온 전파 빔이 기록 매체(5) 상에 수직으로 입사하도록 조정된다. 그러므로, 세기 분포는 반도체 레이저(1)과 조준 렌즈(3)으로 이루어진 발광 블럭(9)를 광축에 대해 수직인 방향으로 이동시킴으로써 조정된다. 상술한 조정은 효과적이므로, 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 조정된 광원 유닛(8)을 실제 광학 헤드 내에 조립시에, 반도체 레이저(1)의 위치는 조준 렌즈(3)에 대해 조준 렌즈(3)에서 출력된 평행 빔이 기록 매체(5) 상에 수직으로 입사되도록 조정되고, 동시에 반도체 레이저(1)과 조준 렌즈의 일체화된 발광 블럭(9)가 대물 렌즈(4)에 대해 대물 렌즈의 중심이 빔의 세기 분포의 중심과 일치하도록 위치적으로 조정된다. 따라서, 출력 광선 빔의 세기 분포의 중심은 복귀 광선 빔의 세기 분포의 중심과 일치한다. 여기에서, 회절 소자(2)는 인입 및 복귀 광선 경로의 세기 분포의 해당 중심에 관하여 조정되고, 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 관측된 에러 신호는 실제 광학 헤드에 대한 에러 신호와 일치한다.
상기 실시예에서는, 대물 렌즈(4')의 위치가 광 검출기(6)의 전체 신호를 최대로 하도록 조정되면서 회절 소자(2)가 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 조정되는 경우에 대해 설명되었다. 대물 렌즈(4')의 위치가 고정되어 있는 상태에서, 다른 광학 소자 [반도체 레이저(1), 회절 소자(2) 및 광 검출기(6)]가 광 검출기(6)의 전체 신호를 최대로 하기 위해 집적된 구조물로서 위치적으로 조정된다 할지라도 기본적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다. 부수적으로, 상술한 바에서는, 단지 광선의 세기 분포의 차에 의해 발생되는 트래킹 에러 신호의 오프셋 만이 고려되었지만 초점 에러 신호의 오프셋과 관련하여, 동일 방법에 의하여 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 발견되는 에러 신호를 실제 광학 헤드 상에서 발견되는 에러 신호와 일치시키는 것이 가능하다.
이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명의 광학 헤드에 따르면, 광원, 광 검출기 및 일체화된 회절 소자를 갖는 광원 유닛은 대체 광학 헤드 어레인지먼트 상에서 조정되어 실제 광학 헤드로 조립된다.
이로 인해, 회절 소자의 조정을 위한 광학 헤드 상의 공간을 확보하고 조정을 위한 기계부를 제공할 필요가 없어진다. 그러므로, 광학 헤드의 하우징 구성의 설계가 다양해지고 따라서, 광학 헤드를 더 작고 더 가볍게 만들 수 있다. 더우기, 광학 헤드 내에 광원, 광 검출기 및 회절 소자를 갖는 일체화된 광원 유닛의 조립시에, 광학 헤드는 스폿 동작을 최적화하기 위해 광학적으로 조정된다. 결과적으로, 에러 신호는 에러 신호의 조정 단계를 생략하는 것이 가능할 수 있도록 자동적으로 생략된다.
지금까지 양호한 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 첨부된 특허 청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 원리 및 배경을 벗어나지 않고서 본 발명을 여러가지로 수정 및 변형시킬 수도 있다.

Claims (1)

  1. 광원 및 수광 소자가 수납(收納)된 패키지 상에 회절 소자가 접착 고정된 광원 유닛(unit)의 제조 방법에 있어서, 조준 렌즈(collimator lens) 및 대물 렌즈와 수광(受光) 소자의 각 수광 영역에서 수광된 모든 광량을 가산한 전체 신호를 생성하는 수단과 대물 렌즈의 위치를 조정하는 수단을 구비한 광학 헤드 대체부재(代替部材) 위에서, 상기 전체 신호가 최대가 되도록 대물 렌즈의 위치를 조정한 상태로 소정의 트랙킹(tracking) 에러 신호가 얻어지도록 회절 소자의 위치를 조정하여 접착 고정하는 것을 특징으로 하는 광원 유닛의 제조 방법.
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