KR100354950B1 - 광헤드와 그 광학부품 및 그 제조방법 및 광디스크 장치 - Google Patents
광헤드와 그 광학부품 및 그 제조방법 및 광디스크 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광디스크 신호의 기록이나 재생을 실시하는 광헤드와 그 광학부품 및 그 제조방법 및 광디스크 장치에 관한 것으로서, 디스크 회전구동부에 선택적으로 탑재되는 기판 두께가 다른 제 1 및 제 2 광디스크의 정보 기록면에 대해서 광빔을 조사하는 광헤드에 있어서, 제 1 광원(11)은 제 1 광디스크에 조사하기 위한 광을 발생하고, 제 2 광원(21)은 제 2 광디스크에 조사하기 위한 광빔을 발생하고, 제 1 및 제 2 광원은 그 광빔이 비스듬히 교차하는 방향으로 되도록 배치되고, 빔 스플리터(13)는 제 1 및 제 2 광원으로부터 조사되는 광빔을 디스크의 정보기록면을 향한 행로의 동일한 출력방향으로 인도하여 출력하고, 반대로 상기 동일한 출력방향으로부터 역행해온 귀로의 반사광을 각각 사출한 광원측으로 인도하며, 분기된 각 반사광은 광검출기(17,27)로 검지되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 광디스크에 신호의 기록이나 재생을 실시하는 광헤드와 그 광학부품 및 그 제조방법 및 광디스크 장치에 관한 것이다.
예를 들어 광디스크 드라이브 장치와 같이 광디스크를 기록매체로서 정보의 기록이나 재생을 실시하는 시스템에는 광헤드가 이용된다. 광헤드는 광디스크에대해서 레이저광을 조사함으로써 정보의 기록을 실시하거나 광디스크로부터 반사해 온 반사광을 받아 정보의 판독을 실시하고 있다. 이 광헤드는 광디스크의 기록 트랙에 대해 정확하게 레이저광을 조사하기 위해 광학계, 포커싱 제어수단, 트래킹 제어수단을 구비하고 있다.
또한, 최근은 광디스크의 종류로서 여러가지의 디스크가 개발되어 있다.
최근, 개발된 광디스크로서 디지털 비디오 디스크(DVD)가 있다. 이 디지털 비디오 디스크(DVD)는 종래의 컴팩트 디스크(CD)에 비해 직경은 12㎝로 동일하지만, 신호기록기판의 두께가 0.6㎜로 얇고 2장의 기판을 붙여 CD와 동일하게 1.2㎜의 두께로 하고 있다. 이 DVD의 경우는, 기판두께를 얇게 함으로써 경사(tilt)에 의한 영향을 감소시키고, 기록밀도를 매우 향상시켜, 4.7G 바이트라는 정보량을 기록할 수 있다.
그 때문에, DVD의 트랙 간격은 0.74㎛이고 CD의 1.6㎛에 비해 약 반정도이다. 광헤드도, CD용과는 다르고, 레이저빔 파장이 640㎚∼670㎚로 짧은 것을 사용하고 있다. CD의 경우는 770㎚∼810㎚로 긴 파장의 광을 사용하고 있다.
또한, 광학계에서도 DVD의 기록정보를 판독하기 위해서는 빔스폿이 충분히 작게 조여진 광이 필요하다. 이에 대해서 CD의 기록정보를 판독하는 경우에는 CD의 트랙 간격에 적응한 빔스폿의 광이 필요하다.
그런데, 상기한 DVD의 기록정보를 얻기 위한 광헤드에서도 CD의 기록신호도 판독되도록 호환성을 가져오는 것이 요망되고 있다. 이를 위해서는 레이저광을 발광하는 광원으로서는 DVD의 기록정보 판독에 적응할 수 있는 레이저빔 파장이 얻어지는 광원이 우선 필요하다. 다음에, 이 레이저광을 DVD의 기록정보판독을 위해 스폿이 충분히 작은 빔으로 하기 위해 광학계가 필요하다.
한편, CD의 기록정보 판독에 관해서는 입력 가능한 CD-R(기록가능), CD-RW(재기록가능)의 정보 판독에 적용할 수 있는 780㎚의 파장의 레이저광을 얻을 수 있는 대출력의 광원이 필요하다. 다음에, 이 레이저광을 CD의 기록정보를 판독하는 데에 적합한 스폿의 빔으로 수정하기 위한 광학계가 필요하다.
그래서, 종래 생각된 광헤드는 레이저빔 파장 640㎚∼670㎚의 광원을 하나로하고, DVD와 CD의 사용상태에 따라서 광학계를 기계적으로 전환하여 사용한다는 것이었다. 그러나, 이러한 구성의 광학헤드의 경우, 광학계를 2개 준비하고 기계적으로 전환하는 것이므로, 가동 부품이 많고 구성적으로 대형화되고, 진동에 약하고 내구성이 떨어지며, 소형화에 적합하지 않다는 문제가 있다. 그래서, CD용과 DVD용의 2개의 광원을 준비하고 광학계를 전환하지 않아도 좋은 광헤드가 생각되었다(예를 들어, 일본국 특개평6-195743호의 도 21). 그러나, 이 광헤드에서도 소형화 및 성능의 향상이 요구되고 있다.
그래서 본 발명이 목적으로 하는 것은 2개의 광원을 갖는 타입으로 구성하고, 사용형태가 다른 디스크에 따라 광원을 전기적으로 전환하는 방식으로 하고, 진동에 강하고, 내구성이 뛰어나며, 한층 더 소형화에 최적인 광헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 박형화를 얻을 수 있는 광헤드를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 그 성능 유지에 뛰어나고 안정된 동작에 기여할 수 있는 광헤드를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 대물렌즈가 그 광축과 직교하는 방향으로 시프트된 경우에도 파면 수차를 적게 억제하고 광학성능을 향상시킬 수 있는 광헤드를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 상기와 같이 소형화된 광헤드에 대응하여 장치의 전체적인 형상도 소형화한 디스크 재생장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 다른 파장의 레이저빔을 출력하는 2개의 광원을 사용한 경우, 행로의 각각의 레이저광을 매우 효율적으로 정보기록면으로 인도할 수 있고, 각각의 광원에 대응한 귀로의 반사광을 분기할 수 있어 각각의 광원에 대응한 광검출기로 인도할 수 있는 파장 특성이 뛰어난 광학부품을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 포커싱서보(focusing servo), 트래킹서보에 따른 대물 렌즈의 물리적인 변위에 의해 빔스폿 형상의 변형을 억제할 수 있고, 신호판독오차를 감소시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 광학부품(다이크로익필터)을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 다이크로익필터를 정밀도 높게 제조하고, 또한 공정수가 적은 필터 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 목적으로 하는 바는 광특성이 뛰어난 대물렌즈 일체 다이크로익필터를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 광헤드의 한 실시형태를 도시한 도면,
도 2a-도 2d는 본 발명의 광헤드의 광원의 위치예를 설명하기 위해 도시한 설명도,
도 3은 본 발명의 광헤드의 한 실시형태의 헤드 통체내의 배치예를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 광헤드의 한 실시형태의 헤드 통체내의 배치예를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 광헤드의 한 실시형태의 외장 통체내의 배치예 및 이동범위를 도시한 도면,
도 6a는 본 발명의 광헤드의 부품 배치예를 도시한 설명도,
도 6b 및 도 6c는 본 발명의 광학부품의 예를 도시한 도면,
도 7a 및 도 7b는 광학부품의 광투과 특성의 측정 결과를 도시한 도면,
도 8a-도 8d는 본 발명에 관한 광학부품의 다른 실시형태를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 광헤드의 다른 실시형태를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 광헤드의 또 다른 실시형태를 도시한 도면,
도 11a는 본 발명의 다이크로익필터의 한 실시형태를 도시한 도면,
도 11b는 도 11a의 다이크로익필터의 투과특성을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 11c는 동일하게 도 11a의 다이크로익필터의 투과특성을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 11d는 다이크로익필터의 개구의 차이에 의해 투과파면수차가 다른 것을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 12a 및 도 12b는 원형의 광투과개구를 갖는 다이크로익필터를 사용한 경우에 대물렌즈가 시프트했을 때의 빔스폿 형상을 설명하기 위해 도시한 설명도,
도 12c는 트랙의 단면을 모식적으로 도시한 도면,
도 13a 및 도 13b는 타원형의 광투과 개구를 갖는 다이크로익필터를 사용한 경우에 대물렌즈가 시프트했을 때의 빔스폿 형상을 설명하기 위해 도시한 설명도,
도 13c는 트랙의 단면을 모식적으로 도시한 도면,
도 14a-도 14i는 다이크로익필터의 제조공정의 설명도,
도 15a-도 15f도 다이크로익필터의 본 발명에 관한 제조공정의 설명도,
도 16a 및 도 16b는 본 발명에 관한 대물 렌즈 일체 다이크로익필터의 설명도,
도 17a는 대물렌즈 유지장치의 구성예를 도시한 도면,
도 17b 및 도 17c는 렌즈홀더의 구동장치의 예를 도시한 도면,
도 18은 본 발명의 광헤드의 또 다른 실시형태를 도시한 도면,
도 19a,도 19b 및 도 19c는 도 18의 광헤드의 동작 및 효과를 설명하기 위해 레이저빔의 궤적을 도시한 설명도,
도 20a, 도 20b 및 도 20c는 동일하게 본 발명의 광헤드의 동작 및 효과를 설명하기 위해 레이저빔의 궤적을 도시한 설명도,
도 21은 프리즘의 반사면과 광헤드의 헤드 전향각의 관계를 도시한 설명도,
도 22a는 도 18의 광헤드의 헤드통체내의 배치예를 도시한 평면도,
도 22b는 도 22a의 빔스플리터의 구성예를 도시한 도면,
도 22c는 도 22a의 빔스플리터의 다른 구성예를 도시한 도면,
도 23a는 본 발명의 광헤드의 다른 실시형태의 헤드 통체내의 배치예를 도시한 도면,
도 23b 및 도 23c는 도 23a의 빔스플리터의 구성예를 도시한 도면,
도 24a는 본 발명의 광헤드의 또 다른 실시형태의 헤드 통체내의 배치예를 도시한 도면,
도 24b는 도 24a의 빔스플리터의 구성예를 도시한 도면,
도 25a는 본 발명의 광헤드의 또 다른 실시형태의 헤드 통체내의 배치예를 도시한 도면,
도 25b는 도 25a의 빔스플리터의 구성예를 도시한 도면,
도 26은 본 발명에 관한 광학부품의 제조방법의 한 예를 도시한 도면,
도 27은 대물렌즈 유지장치의 다른 구성예를 도시한 설명도,
도 28a-도 28d는 본 발명의 발명에 관한 광헤드의 광원의 배치예를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 29a 및 도 29b는 본 발명에 관한 광헤드의 대물 렌즈의 시프트량과 파면수차의 관계를 도시한 특성도,
도 30a-도 30d는 본 발명에 관한 광헤드의 대물렌즈의 시프트에 따른 외관의 광원의 경사입각을 도시한 설명도이고
도 31은 광헤드 장치를 구비하고 광디스크에 대해서 화상 데이터나 음성데이터의 기록재생을 실시하기 위한 광디스크 장치의 구성을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11: 제 1 광원 12: 오차검출기
13: 빔스플리터 14: 콜리메이터렌즈
16: 대물렌즈 17,27: 광검출기
19: 다이크로익필터 21: 제 2 광원
본 발명의 광학헤드 및 광디스크 장치는 상기 목적을 달성하기 위해, 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 광원 및 상기 광디스크와 사양(仕樣)이 다른 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 출사하는 제 2 광원을 갖는 광헤드에 있어서, 상기 제 1 광빔과 상기 제 2의 광빔의 방향을 비스듬히 교차하는 방향으로 하고, 이 교차부분에서 상기 제 1 광빔 및 상기 제 2 광빔의 각각의 광축을 1개의 공통광축으로 정리하는 빔스플리터를 갖는 것을 특징으로 한다.
이 수단에 의해 다른 사양의 광디스크에 대해서 최적 조건의 광을 조사하는 것이 가능해진다. 또한, 비스듬히 교차시킴으로써 광헤드장치는 디스크의 라디얼(radial) 방향의 폭을 좁게하는 것이 가능해지고 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다.
또한, 본 발명의 광헤드 및 광디스크 장치는, 상기 빔스플리터의 상기 광디스크측에 콜리메이터(collimator)가 설치되고, 상기 제 1 광원은 상기 콜리메이터의 초점위치에 배치되며, 상기 제 2 광원은 상기 콜리메이터의 초점위치의 내측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이 수단에 의하면 높은 성능이 요구되는 광학계에 사용되는 제 1 광원을 콜리메이터의 초점위치에 배치할 수 있으므로, 이 제 1 광원에 대해서 최적 설계된 대물렌즈의 서보조작에 기인하는 수차가 발생하기 어려우므로, 정밀도 좋게 신호를 수신할 수 있다. 한편, 비교적 낮은 성능이 허용되는 제 2 광원에 대해서도 콜리메이터의 초점위치의 내측에 배치함으로써 제 1 광원에 대해 최적 설계된 대물렌즈의 구면수차를 완화하는 것이 가능하고, 초점위치의 내측에 배치하여 외관상의 광로길이를 짧게 하는 것도 가능해지고 있다.
또한, 상기 콜리메이터를 지나는 광의 광축 방향은 트래킹서보의 요동방향에 대해서 45도의 방향인 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 광헤드장치의 크기는 광축을 따라서 적어도 광로 길이분의 길이를 확보하지 않으면 안되지만, 광헤드 장치의 통체의 형상을 굴곡한 형상으로 할 수 있고, 장치 전체를 소형으로 할 수 있으며, 광헤드를 장치의 통체 내에 콤팩트로 수납하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 콜리메이터를 지나는 광의 광축과 상기 제 1 광원으로부터 출사하는 광의 광축이 동일 직선상에 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 제 1 광원쪽이 광로 길이가 길기 때문에, 광로를 구부린 상태로 설계하기 보다는 장치 전체를 가늘고 소형으로 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 광원 및 제 2 광원의 광축 중 발열량이 큰쪽의 광원을 상기 콜리메이터를 지나는 광의 광축의 연장선상에 설치하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해 콜리메이터의 광축에 평행한 광축을 갖는 광원이 실질적으로 광헤드 장치의 끝 부분에 설치되지만, 끝 부분쪽이 양호한 방열 상태를 확보할 수 있게 된다. 단부(端部)는 긴 쪽의 광로 방향의 단부이다.
또한, 상기 빔 스플리터가 중심 위치 근방에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 주변의 광학계 배치가 모두 설계된 단계에서 광학계의 중심 위치에 빔 스플리터가 배치되고, 안정된 전송 동작이 가능한 광헤드로 할 수 있다.
본 발명의 광헤드 및 광디스크 장치는 대물 렌즈의 하부에 위치하는 올림미러의 반사면에 입사하는 레이저 광선의 광축과, 상기 대물 렌즈가 트래킹 제어방향으로 이동 제어되는 방향이 이루는 각도를 거의 90도로서 설계하고 있다.
이에 의해, 대물 렌즈의 트래킹 동작에 따라, 상기 올림 미러의 반사면상의 빔 스폿의 이동방향이 디스크면과 평행한 방향이 된다. 따라서, 반사면의 높이를 작게 할 수 있고 장치의 박형화에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 빔 스플리터는 제 1 파장의 제 1 광이 입사하는 제 1 면과, 제 2 파장의 제 2 광이 입사하는 제 2 면과, 상기 제 1 면과 제 2 면에 내부에서 대면하고 있고, 상기 제 1 광은 투과시키고 상기 제 2 광은 반사시키는 다이크로익미러면을 갖고, 상기 제 1, 제 2 면에 입사하는 상기 제 1, 제 2의 광의 광축이 직교외의 다른 각도, 즉 비스듬히 교차하여 입사해도 상기 제 1, 제 2 광을 동일한 광축으로 정리하여 제 3 면에 도출하고, 상기 제 2 면으로부터 상기 제 1 및 제 2의 광이 입사한 경우는 각각을 대응하는 상기 제 1 면과 제 2 면에 도출하도록 설정되어 있다.
또한, 본 발명에서의 다이크로익필터는 광투과특성이 제 1 광에 대한 광투과 개구와, 제 2 광에 대한 광투과 개구를 다른 개구로 하는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 광투과 개구를 타원형으로 한다.
이 다이크로익필터에 의하면, 종류가 다른 디스크에 대해서 적절한 빔 스폿을 형성할 수 있고, 또한 트래킹 서보에 따른 대물렌즈의 물리적인 변위에 의해 빔스폿 형상의 변형을 억제할 수 있고 신호 판독 오차를 감소시켜 신뢰성을 향상시킬수 있다.
또한, 본 발명의 광헤드는 제 1 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 발생하는 제 1 광원과, 상기 제 1 광디스크와 사양이 다른 제 2 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 발생하는 제 2 광원과, 상기 제 1 광원으로부터 출사되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광원으로부터 출사되는 제 2 광빔이 선택적으로 입사되는 대물렌즈를 갖는다. 그리고 제 1 광원으로부터 출사되는 제 1 광빔을 집속광으로 변환하고 제 2 광원으로부터 출사되는 제 2 광빔을 확산광으로 변환시키며, 상기 대물 렌즈에 입사시키는 광학수단을 구비하는 것이다.
이 구성에 의해 대물렌즈와 상기 대물렌즈에 대한 상기 제 2 광원의 위치를 광학 수단의 초점에 근접시켜 배치할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 광헤드의 한 실시형태를 도시한 도면이다. "11"은 반도체 레이저광(파장 650㎚)을 출력하는 제 1 광원이다. 이 제 1 광원(11)으로부터 출력된 레이저광은 초점오차 검출소자(12)를 투과하여 나아가고, 큐브형의 빔스플리터(13)를 투과하고 콜리메이터렌즈(14)를 지난다.
초점오차검출기(12)는 빔스플리터(13)측으로부터 역행해온 귀로의 광을 회절시켜, 광검출기(17)로 인도하기 위한 것이다. 또한, 빔스플리터(13)는 제 1 광원(11)로부터의 레이저광 및 뒤에 서술하는 제 2 광원(21)측으로부터의 레이저광을 행로의 동일 출력방향(콜리메이터 렌즈(14)측)으로 인도하여 출력하는 것이다. 또한, 이 빔스플리터(13)는 상기 동일 출력방향으로부터 역행해 온 귀로의 반사광을, 각각을 사출한 제 1, 제 2 의 광원(11,21)측으로 분기하여 인도하는 것이다. 또한, 콜리메이터 렌즈(14)는 확산광인 레이저광에 대해서 집속작용을 미치는 특성을 가지므로, 확산의 상태를 조정하는 경우나 집속광이나 평행광을 얻는 경우 등 다용도로 사용된다.
콜리메이터 렌즈(14)로부터 출사된 광은 프리즘(또는 미러)(15)에 의해 올려져 다이크로익 필터(19), 대물 렌즈(16)를 지나, 광디스크의 정보 기록면에서 빔스폿을 형성한다. 또한 광디스크의 정보기록면으로부터 반사된 반사광은 대물렌즈(16), 다이크로익필터(19), 프리즘(15), 콜리메이터 렌즈(14)의 귀로를 지나고, 빔 스플리터(13)에 입사한다. 이 빔스플리터(13)는 역행해 온 귀로의 반사광을, 각각을 사출한 제 1, 제 2 광원(11,21)측으로 인도하는 것이다. 따라서 제 1 광원(11)이 사용되고 있을 때는 빔스플리터(13)는 반사광을 초점오차 검출소자(12)측으로 인도하고, 광원(21)이 사용되고 있을 때는 빔스플리터(13)는 반사광을 초점 오차 검출소자(22)측으로 인도한다. 초점오차 검출소자(12)는 홀로그램에 의한 회절효과를 이용한 것으로, 입사광을 편광방향에 따라서 직진시키거나 굴절시킬 수 있다. 초점오차 검출소자(12)로부터 출력된 광은 광검출기(17)로 인도된다. 또한, 광원(21)이 사용되고 있을 때 초점오차 검출소자(22)로부터 출력된 광은 광검출기(27)에 인도된다.
상기의 제 1 광원(11)과 광검출기(17)는 유닛(18)으로서 일체화되어 있다. 또한, 제 2 광원(21)과 광검출기(27)는 유닛(28)으로서 일체화되어 있다. 이에 의해 소형화에 기여하도록 고안되어 있다.
또한, 대물렌즈(16)에 근접하여 다이크로익필터(19)가 설치되어 있지만, 후술하는 바와 같이 이 필터(19)는 광의 주파수에 따라서 개구(CD의 경우 작고, DVD의 경우 크게 됨)를 제한할 수 있게 되어 있다. 다이크로익필터(19)는 포커싱 서보나 트래킹 서보에 따라서 대물렌즈(16)와 일체적이 되어 물리적인 위치를 변위한다.
즉, 도시하고 있지 않지만, 대물렌즈(16)는 포커싱 제어 코일 및 트래킹 제어 코일에 각 서보 회로로부터 제어신호가 공급됨으로써 도시된 화살표(Tr)로 나타낸 트래킹방향, 화살표(Fo)로 도시한 포커싱 방향으로 물리적으로 위치 제어된다.
상기한 광헤드는 소형화가 가능하도록 고안되어 있다.
즉, 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 광원 및 상기 광디스크와 사양이 다른 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 출사하는 제 2 광원을 갖는 광헤드에서 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔의 방향은 비스듬히 교차하는 방향으로 되어 있다. 그리고 이 교차부분에서 상기 제 1 광빔 및 상기 제 2 광빔의 각각의 광축을 하나의 공통 광축으로 정리하는 빔 스플리터를 배치하고 있다. 이에 의해 소형화가 실현되고 있다.
또한, 본 발명에서는 소형화를 실현하도록 고안되어 있다.
즉, 콜리메이터렌즈(14), 대물렌즈(16)의 배율의 설정과 광원의 배치관계에 의해 다음과 같은 이점이 얻어진다. 콜리메이터 렌즈(14)를 지나는 제 2 광원(21)의 발산광이 대물렌즈(16)를 지났을 때 형성하는 빔스폿 형상을 CD에 접합하도록 조정하기 위해서는 제 2 광원(21)을 콜리메이터 렌즈(14)에서 본 초점위치 보다도내측에 배치하고 있다. 즉 제 2 광원(21)을 빔스플리터(13)측에 근접하여 배치함으로써 소형화에 최적인 구성이 된다.
또한, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 설명한다. 아까 설명한 바와 같이 디지털 비디오 디스크(DVD)는 종래의 컴팩트 디스크(CD)에 비해 직경은 12㎝와 동일하지만 디스크 표면으로부터 신호기록면까지의 거리, 즉 신호기록기판의 두께가 0.6㎜로 얇고, 2장의 기판을 붙여 CD와 동일한 1.2㎜의 두께로 하고 있다. DVD의 경우, 기판 두께를 얇게 함으로써 경사에 의한 영향을 감소시키고 기록밀도를 매우 향상시키고 있으며 약 4.7G 바이트라는 정보량을 기록할 수 있다.
그 때문에, DVD의 트랙 간격은 0.74㎛이고 CD의 1.6㎛에 비해 약 반정도이다. 또한, 광학계에서도 DVD의 기록정보를 판독하기 위해서는 빔스폿이 충분히 작게 조여진 광이 필요하다. 이에 대해서 CD의 기록정보를 판독하는 경우에는 CD의 트랙 간격에 적응한 빔 스폿의 광이 필요하다.
도 2a, 도 2c에는 제 1 광원(11)로부터의 광이 DVD의 신호기록면에서 빔 스폿을 형성하는 원리를 나타내고, 도 2b, 도 2d에는 제 2 광원(21)으로부터의 광이 CD의 신호기록면에 빔스폿을 형성하는 원리를 비교하여 나타내고 있다.
일반적인 문제로서, DVD용으로 설계된 렌즈로 CD를 재생하는 경우, 디스크 기판의 두께가 서로 다르기 때문에 구면수차가 발생하고 CD용 광원에 의한 빔스폿이 커지거나 변형되거나 둥근 띠를 생기게 하는 경우가 있고, 신호레벨이 저하되거나 잡음이 혼입하는 일이 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 CD용의 광원을 콜리메이터렌즈(14)의 초점위치의 내측에 배치했다. 이와 같이, CD용 광원의 위치를 콜리메이터렌즈(14)의 초점위치의 내측에 배치함으로써 CD용 광원사용시의 대물렌즈에서의 구면수차를 완화시키고 소정 형상의 빔스폿을 얻을 수 있다. 구체적으로는 DVD 대응의 경우에 광원(11)은 콜리메이터 렌즈(14)의 초점 위 또는 초점거리 밖에 배치되어 있다. 이에 의해 광원(11)으로부터의 광은 콜리메이터 렌즈(14)에서 평행광 또는 완만한 집속광으로 변환된다. 이 평행광 또는 집속광은 대물렌즈(16)로 조여지고, 얇은 기판의 신호기록면에 작은 빔스폿을 형성할 수 있다. 이에 대해서 CD 대응의 경우에는, 제 2 광원(21)은 콜리메이터 렌즈(14)의 초점거리의 내측에 배치되어 있다. 이 때문에 콜리메이터 렌즈(14)로부터 출력된 광은 완전한 평행광이 아니고 완만한 확산 상태에 있다. 이 확산상태의 광이 대물 렌즈(16)로 조여지면 그 빔스폿은 DVD 대응의 경우에 스폿 위치에서 먼 위치에 맺힌다. 그 결과, 기판 두께가 두꺼운 CD의 신호기록면에 적응한 빔스폿이 된다.
달리 말하면, 빔스플리터(13), 콜리메이터렌즈(14), 대물렌즈(16)의 배치의 광학계를 사용하면, 제 2 광원(21)은 콜리메이터렌즈(14)의 초점거리의 내측에 배치할 수 있고, 소형화를 얻는 데에는 바람직해진다.
또한, 발산광을 DVD 광원용으로 최적으로 설계된 대물렌즈에 입사시키는 구성을 취함으로써 CD의 광원의 광의 이용효율이 매우 좋아진다. 또한, 이와 같이 이용효율이 좋으면, 반사효율이 나쁜 기록용 디스크에 대해서 정보기록을 실시하는 경우에는 특히 유효하다고 할 수 있다.
도 2c, 도 2d에 도시한 배치 상태는 또한 CD의 신호 판독이나 기록을 실시하는 경우의 광학특성을 향상시키도록 고안되어 있지만, 이 점에 관해서는 후술하기로 한다.
도 3 및 도 4에는 상기한 광헤드가 구축된 헤드장치 전체를 나타내고 있다.
스핀들(Spindle)로서의 디스크 회전구동부(101)에는 기판 두께가 다른 제 1 광디스크(DVD)와 제 2 광디스크(CD)가 선택적으로 탑재된다.
여기에 탑재된 광디스크의 정보기록면에 대해서 광헤드(200)는 광빔을 조사한다. 광헤드(200)는 탑재된 디스크의 정보기록면에 간격을 두고 대향하고, 광디스크의 라디얼 방향을 따라서 왕복 이동이 자유(도시 화살표 W1,W2방향)롭게 안내된다. 즉, 헤드 통체(201)의 한단측에는 암(202)이 일체 형성되고, 이 암(202)은 가이드레일(203)에 이동이 자유롭게 걸어 맞추어져 있다.
또한, 헤드통체(201)의 타단부측에는 암(204)이 일체 형성되고, 이 암(204)은 가이드레일(203)과 평행한 가이드레일(205)에 이동이 자유롭게 걸어 맞추어져 있다.
헤드 통체(201)의 베이스에는 제 1 광디스크에 조사하기 위한 제 1 파장광을 발생시키는 제 1 광원 유닛(18)이 부착되어 있다. 또한, 제 1 광원의 유닛(18)의 외부 둘레는 더욱 방열 효과를 좋게 하기 위해 광학 베이스(18a)로 둘러싸이고 헤드 통체(201)의 일부에 부착되어 있다. 특히 파장이 짧은 광을 출력하는 광원은 그만큼 동작전류가 크고 발열이 있으므로, 그 유닛(18)을 광학베이스로 둘러싸서 방열을 좋게 하는 것은 성능을 유지하는데 중요하다.
또한, 제 1 광원을 대물렌즈(16)의 구동부로부터 가장 떨어진 위치로 설정함으로써 서로(제 1 광원과 구동부)의 열의 간섭을 감소시키도록 하고 있다. 대물렌즈(16)는 트래킹 서보, 포커싱 서보를 위해 그 물리적인 위치 제어가 실시된다. 이 위치제어는 트래킹 코일(211) 및 포커싱 코일(212)에 제어전류를 흐르게 하고 전기자기를 제어하며, 액츄에이터를 구동함으로써 실현하고 있다. 이 때문에 이 주변은 동작시의 발열량이 크다. 그래서 이와 같은 구성부품의 근처로부터 열적으로 여유가 없는 DVD용의 광원을 간격을 두고 배치함으로써 장치의 안전을 확보하고 동작상의 신뢰성을 얻도록 하고 있다.
이 제 1 광원의 유닛(18)으로부터 출력된 레이저광은 헤드통체(201)의 길이 방향으로, 또한 베이스에 평행으로 나아가고, 빔스플리터(13)에 입사한다. 이 빔스플리터(13)도 베이스에 안정하여 부착되어 있다. 이 빔 스플리터(13)에 대해서는 헤드통체(201)의 측벽측에 배치된 제 2 광원유닛(28)으로부터 출력되는 제 2 파장광이 입사할 수 있다. 이 제 2 파장광도 제 1 파장광과 동일한 방향으로 인도된다. 그리고, 빔스플리터(13)의 출력광은 콜리메이터 렌즈(14), 프리즘(15)을 지나, 대물렌즈(16)에 입력된다. 대물렌즈(16)의 하측에는 베이스에 부착된 프리즘(15)이 위치한다. 이에 의해 제 1 및 제 2 광원 중 어떤 광에 의한 빔도 이 대물렌즈(16) 상에 대향된 광디스크의 신호기록면에 조사될 수 있다.
도 5에는 상기한 광헤드(200)가 디스크 장치의 외장 통체(300)에 대해서 어떤 배치관계에 있는지를 나타내고 있다. 즉, 이 배치관계는 제 1 광원(11)과 빔 스플리터(13)를 연결하는 방향이 외장통체(300)의 각부(301)를 형성하는 한쪽의 측벽(302)에 거의 평행한 방향이고, 제 2 광원(21)과 빔스플리터(13)를 연결하는 방향은 외장통체(300)의 각부(301)를 형성하는 한쪽의 측벽(302)에 거의 직교하는 방향이다. 그리고, 제 2 광원(21)은 콜리메이터 렌즈(14)에서 본 초점의 위치보다도 내측에 배치하고 있다.
이와 같은 배치관계에 의해 헤드통체(201)는 외장통체(300) 내부의 각부(301) 근방과 스핀들(회전구동부)(101) 근방 사이에서, 또 탑재된 디스크의 정보 기록면에 대향하여 라디얼 방향을 따라서 왕복 이동이 자유롭게 안내된다. 이 이동에 관해서 제 2 광원(21)의 본래의 위치는 도 2a 내지 도 2d에서도 설명한 바와 같이 축소된 위치로 배치되어 있으므로, 그만큼 헤드장치의 폭(W)을 좁히는 것이 가능해지고 외장통체(300)의 측벽(302) 내부 공간을 축소할 수 있다. 따라서 장치 전체의 소형화에 기여할 수 있음과 동시에 휴대용으로서 제조하는 경우에 유효하다.
도 6a는 상기 광헤드를 다시 도시하고 있지만, 빔 스플리터(13)의 구성을 상세하게 도시하고 있다.
즉, 본 발명에서는 다른 파장의 레이저빔을 출력하는 2개의 광원을 사용하지만, 행로의 각각의 레이저광은 매우 효율적으로 정보기록면에 인도되고, 또한 각각의 광원에 대응한 귀로의 반사광을 각각 대응하는 광검출기에 효율적으로 인도할 수 있는 파장 특성이 뛰어난 광학부품(빔스플리터)을 제공하고 있다.
도 6a에 도시한 바와 같이 빔스플리터(13)는 제 1 광원(11)으로부터의 광이 입사하는 제 1 면(501)과 제 1 면(501)에 대해서 면 대향하고, 제 1 광원으로부터의 광의 파장보다도 긴 파장인 제 2 광원(21)으로부터의 광이 입사하는 제 2 면(502)을 갖는다. 그리고 제 1 면(501)과 제 2 면(502) 사이에서 각각의 면에 면대향하고, 제 1 면(501)에 대해서 30도의 각도를 갖고, 제 1 면(501)측으로부터 입사한 광은 투과시키고 직진시키지만, 제 2 면(502)으로부터 입사한 광은 제 1 광원(11)로부터의 광의 직진방향과 동일 방향으로 반사시켜 인도하고, 제 3 면(503)의 방향으로 출력하는 다이크로익 미러면(DM)을 가진다.
제 3 면(503)과 제 1 면(501)은 평행이다. 또한, 제 2 면(502)은 제 1 면(501)에 대해서 60도의 각도를 갖는다.
이 빔 스플리터(13)는 다이크로익미러면의 색분리 작용에 의해 제 3 면(503)으로부터 입사한 제 1 광원에 의한 광디스크로부터의 반사광은 제 1 면(501)측에 도출하고, 제 2 광원(21)으로부터의 광에 의한 광디스크로부터의 반사광은 제 2 면(502)측에 도출하는 분기기능을 갖는다.
도 6b에는 상기 빔스플리터(13)의 각 면의 크기를 나타내고, 도 6c에는 사시도를 나타내고 있다.
상기와 같이 제 2 의 광원(21)으로부터의 광은 다이크로익미러면(DM)에 의해 방향 변환되고 제 1 광원(11)으로부터의 광과 같은 방향으로 도출된다. 이 경우, 상기 다이크로익미러면(DM)의 각도는 매우 중요하다.
도 7a에는 접합면 입사각이 30도인 다이크로익미러면을 갖는 빔 스플리터의 파장 특성을 나타내고, 도 7b에는 접합면 입사각이 45도의 다이크로익미러면을 갖는 빔스플리터의 파장 특성을 도시하고 있다. 여기에서 접합면 입사각은 다이크로익미러면(DM)에 입사하는 광과 다이크로익미러면(DM)의 법선이 이루는 각도이다.
다이크로익미러는 입사하는 소정 파장의 광선의 파장에 맞추어 설계되고 1군데 또는 복수 군데의 소정 주파수 영역의 광선에 대해서는 투과작용을 갖고, 그 이외의 특정 주파수 영역의 광선에 대해서는 반사작용을 갖도록 제작된다.
본 발명과 같이 DVD나 CD에 대해서 각각의 특성에 최적인 파장의 광선을 조사하려고 하는 경우, 어느 한쪽의 광선에 대한 특성을 투과, 다른쪽에 대한 특성을 반사로 하여 설계할 필요가 있다. 예를 들어, 본 발명의 빔 스플리터(13-2)는 635∼670㎚의 입사광선에 대해서는 투과작용을 갖는 투과설정영역과, 770∼810㎚의 입사광선에 대해서는 반사작용을 갖는 비투과설정영역을 구비하도록 설계된 다이크로익미러면(DM)을 갖는다. 파장특성에 폭을 갖게 하는 것은, 광원의 온도특성에 의해 광원으로부터 출사되는 광선의 파장이 변화되는 것에 대응하는 것이나 다이크로익미러면(DM)을 끼우는 투명부재의 특성에 의해, 다이크로익미러의 특성이 변동하는 것 등을 고려한 결과이다.
따라서, 이 파라미터의 조건에 의해서는 설정영역의 폭을 변동시켜도 좋다.
다이크로익미러의 특성은 입사하는 광선의 편광방향에도 의존한다. 즉, 편광S파(이하 편광파(Ts))와 편광P파(이하 편광파(Tp))에 따라 동일한 입사각이어도 어긋남이 발생한다. 또한, 동일한 편광파(Ts)이어도 입사각에 의해 파장특성이 파장 방향으로 시프트한다. 그러나, 상기 어긋남 및 시프트는 가능한한 작은 쪽이 좋다. 이 시프트가 크게 확대되는 경우에는 광의 이용효율이 나빠지는 것이다.
그래서, 본 발명의 빔 스플리터(13)와 같이 접합면 입사각이 30도인 경우에는 도 7a로부터 알 수 있는 바와 같이 입사각에 의해 파장특성이 파장 방향으로 시프트하는 비율이 접합면 입사각이 45도인 것에 비해 매우 작다. 이것은, 광의 이용 효율이 높은 것을 의미한다. 또한, 도면에서 횡축은 파장, 종축은 투과율이다. 입사각으로서는 0도에서 ±5도의 범위에서 측정한 결과를 도시하고 있다. 광원으로부터의 레이저광이 확산광이므로 이와 같은 광(입사각을 갖는 광)이 입사해도 효율적으로 소망의 방향으로 인도할 필요가 있다. 접합면 입사각이 45도인 경우, 편광파(Tp)이고 입사각 -5도의 파는 반사되지 않고 투과하는 양이 많아 이용효율이 매우 저하되고 있는 것을 이해할 수 있다.
상기와 같이 이용효율이 높은 것은 특히 반도체 레이저를 사용하여 기록을 실시하는 디스크 장치인 경우에 특히 유효해진다. 접합면 입사각이 45도인 빔스플리터를 사용한 장치와 동일한 전력을 사용하여 판독 재생을 실시하는 디스크 장치에서도 본 발명의 장치쪽이 판독 에러가 감소하여 효과적이다. 또한, 접합면 입사각이 45인 빔스플리터를 사용한 장치와 동일한 판독 에러율이어도, 본 발명의 빔스플리터쪽이 이용 효율이 높으므로, 광원의 출력을 억제하는 것이 가능해지고 전력 삭감을 위해서는 본 발명의 장치가 유효하다. 소비전력이 높으면 발열하는 열량도 많으므로 전력 삭감은 수지재료를 사용하는 디스크장치에 있어서는 중요한 과제였다.
다음에, 상기한 광헤드 및 장치의 여러 특징을 정리하여 도시하기로 한다.
상기 광헤드는 광디스크에 조사하는 제 1 광을 출사하는 제 1 광원(11) 및 상기 광디스크와 사양이 다른 광디스크에 조사하는 제 2 광을 출사하는 제 2 광원(21)을 갖는다. 그리고 상기 제 1 광 및 상기 제 2 광을 비스듬히 교차시키고, 이 교차부분에서 상기 제 1 광 및 상기 제 2 광의 각각의 광축을 1개의 광축으로 정리하는 빔스플리터(13)를 갖는다. 이 수단에 의해 다른 사양의 광디스크에 대해서 최적 조건의 광을 조사하는 것이 가능해진다. 또한, 비스듬히 교차시킴으로써 광헤드장치는 디스크 라디얼 방향의 폭을 좁게 하는 것이 가능해지고 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다.
다음으로, 상술한 광헤드의 한 실시예에서는 빔 스플리터(13)의 광로상의 광디스크측에는 콜리메이터(14)가 설치되고, 제 1 광원(11)은 상기 콜리메이터의 초점의 위치에 배치되며, 제 2 광원(21)은 콜리메이터의 초점 거리의 내측에 배치되어 있다. 이 수단에 의하면, 대물렌즈(16)가 포커싱 방향으로 동작 이동했을 때의 구면수차에 의한 빔스폿의 흐트러짐을, 2개의 광원 각각에서 양호한 형상으로 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 콜리메이터(14)를 지나는 광의 광축의 방향은 트래킹 서보의 요동방향에 대해서 45도의 방향이다(도 5 참조). 이와 같이 비스듬히 배치함으로써 광헤드장치의 크기는 광축을 따라서 적어도 광로 길이 만큼의 길이를 확보하지 않으면 안되지만, 비스듬히 설치하고 있으므로 길이 방향을 피크업을 덮는 통체의 변과 평행으로 할 수 있어 광헤드를 컴팩트로 수납하는 것이 가능해진다.
또한, 콜리메이터(14)를 지나는 광의 광축과 제 1 광원(11)으로부터 출사하는 광의 광축이 동일한 직선상에 있다. 그리고, 제 1 광원의 광로 길이가 제 2 광원의 광로 길이보다 길다. 이와 같이, 길이 방향의 광로길이를 직선상에 배치한 상태로 설계하므로 헤드장치의 폭(W)을 좁히는데 효과적이다.
또한, 제 1 광원(11) 및 제 2 광원(21)의 광축 중 발열량이 큰 쪽의광원(11)을 콜리메이터(14)를 지나는 광의 광축의 연장선 상에 설치하고 있다. 이에 의해 콜리메이터의 광축에 평행한 광축을 갖는 광원이 실질적으로 광헤드장치의 끝 부분에 설치되지만, 대물렌즈 구동부로부터 가장 떨어진 부위에 배치되는 끝 부분 쪽이 양호한 방열상태를 확보할 수 있게 된다. 끝 부분은 긴 방향의 광로방향의 단부이다.
또한, 빔스플리터(13)가 광헤드의 중심위치 근방에 오도록 설치되어 있다. 즉, 주변의 광학계 배치가 모두 설계된 단계에서 광학계의 중심위치에 빔스플리터가 배치된다. 이에 의해 안정된 전송동작이 가능한 광헤드로 할 수 있다.
따라서 상기의 광헤드 장치에 의하면, 다른 사양의 광디스크에 대해서 최적인 조건의 광을 조사하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1, 제 2 광을 비스듬히 교차시킴으로써 광헤드 장치의 폭(W)(도 5 참조)을 좁게 하는 것이 가능해지고 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다.
또한, 빔스플리터(13)는 제 1 광축을 갖는 광 및 제 2 광축을 갖는 광이 통과하는 제 1 면과, 상기 제 2 광축의 연장선상에 설치되는 반사부재로 이루어지는 제 2 면과, 상기 제 2 면에서 반사된 광을 제 3 광축을 향해서 반사하고, 또한 상기 제 1 광축을 갖는 광을 상기 제 3 광축을 향해서 투과하는 결합 작용면을 갖는다. 또한, 이 빔스플리터(13)는 제 1 광축을 갖는 광이 투과하는 제 1 면과, 제 2 광축을 갖는 광이 통과하는 제 2 면과, 상기 제 1 광축 연장선상에 있는 제 3 광축이 통과하는 제 3 면과, 상기 제 1 광을 상기 제 3 광축 상에 투과시키고, 상기 제 2 광축을 갖는 제 2 광을 상기 제 3 광축상에 반사하는 결합작용 수단을 가지며,상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 비스듬히 교차하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 결합작용수단은 다이크로익미러이다. 이 광학부품에 의하면, 광축을 공유할 수 있다. 또한, 광축을 공유하고 2개의 광원을 갖는 광헤드를 소형으로 구성할 수 있다. 또한, 예를 들어 650㎚와 780㎚와 같은 파장이 다른 광을 결합할 수 있다.
도 8a∼도 8d에는 빔스플리터의 다른 구성예를 도시하고 있다. 어떤 빔스플리터도 앞에 설명한 조건을 갖는다. 즉, 접합면 입사각이 30도이다. 도 8a의 빔스플리터(13A)는, 제 2 면(502)은 제 1 면(501)과 동일 평면이고, 이 제 2 면(502)으로부터 입사한 제 2 광원으로부터의 광은 제 4 면(504)에서 반사하고 다이크로익미러면으로 인도된다. 이와 같은 구성의 경우, 제 2 광원(21)의 배치위치를 제 1 광원(11)의 배치위치와 동일한 방향으로 배치할 수 있다.
도 8b의 빔스플리터(13B)는 제 2 면(502)과 제 1 면(501)에 대해서 90도의 각도를 갖는 면이고, 이 제 2 면(502)에는 제 2 광원으로부터의 광이 프리즘(511)을 통하여 입사되고 있다. 이와 같은 구성인 경우에도, 제 2 광원(21)의 배치 위치를 제 1 광원(11)의 배치위치와 동일한 방향으로 배치할 수 있다. 도 8c의 빔스플리터(13C)도 프리즘(512)을 사용한 예이다. 도 8d도 다른 형상의 빔 스플리터(13D)를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태를 도시하고 있다.
도 1의 실시형태에서는 빔스플리터(13)를 통과하는 직선광로 상에 광원(11)을 배치했지만, 도 9에 도시한 바와 같이 광원(11,21)의 배치를 바꾸어도 좋다. 그 밖의 배치는 도 1의 실시형태와 동일하므로 설명은 생략한다. 이 장치에서는빔스플리터(13-1)는 제 1 광원(11)으로부터의 광빔은 반사하고, 제 2 광원(21)으로부터의 광빔은 투과하도록 다이크로익미러면을 갖는 구조이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태를 도시하고 있다. 도 1의 실시형태에서는 빔스플리터(13)와 올림 미러(15) 사이의 광로에 콜리메이터 렌즈(14)를 배치했지만, 빔스플리터 렌즈(13)와 광원(11) 사이 및 빔스플리터(13)와 광원(21) 사이에 각각 콜리메이터 렌즈(14-1,14-2)를 배치해도 좋다. 이와 같이 배치해도 앞의 실시형태와 동일한 기능 및 동작을 얻을 수 있다.
도 11a 내지 도 11d에는 다이크로익필터(19)의 구성 및 특성 설명도를 나타내고 있다. 본 발명에서는 포커싱 서보, 트래킹 서보에 따라 대물렌즈(16) 및 다이크로익필터(19)의 물리적인 변위가 있어도, 빔스폿 형상의 변형을 억제할 수 있고 신호 판독 오차를 감소시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하고 있다.
즉 도 11a는 다이크로익필터(19)의 모식도이고, 예를 들어 BK7등의 유리소재를 기판으로 하여 4㎜ X 4㎜의 평판형상으로 형성되고, 두께 0.3㎜이다. 이 다이크로익필터(19)는 중앙부에 위상 정합 영역(19a)이 설치되고, 그 외부 둘레에 다이크로익막 영역(19b)이 설치되어 있다.
위상 정합 영역(19a)은 파장 770㎚∼810㎚의 광 및 파장 640㎚∼670㎚의 광에 대해서 투과율 97% 이상이도록 설정되어 있다. 이에 대해 다이크로익막 영역(19b)은 파장 770㎚∼810㎚의 광에 대해서만 투과율 10% 이하이고, 파장 640㎚∼670㎚인 광에 대해서는 투과율 97% 이상이도록 설정되어 있다.
따라서, 상기의 다이크로익필터(19)의 광투과 특성을 도시하면, 파장 770㎚∼810㎚광원이 사용되고 있을 때는 도 11b에 도시한 바와 같이 되고, 파장 640㎚∼670㎚의 광원이 사용되고 있을 때는 도 11c에 도시한 바와 같이 된다.
이에 의해 다이크로익필터(19)는 제 1 광원(11)이 사용되는 경우와 제 2 광원(21)이 사용되는 경우에 개구수를 변환할 수 있다.
즉, 제 1 광원(11)이 사용될 때는 그 광의 파장은 650㎚이다. 이 파장에 대해서는 정합영역(19a) 및 다이크로익막 영역(19b)의 투과율이 97% 이상이므로, 이 때의 개구수는 커진다. 제 2 광원(21)이 사용될 때는 그 광의 파장은 780㎚이다. 이 파장에 대해서는 정합영역(19a)은 투과율이 75%이상이지만, 다이크로익막 영역(19b)은 투과율이 10% 이하이므로 이 때는 개구수는 작아진다.
또한, 상기의 설명에서는 다이크로익막 영역(19b)이 정합영역(19a)의 주위에서 기판의 전체에 설치되어 있지만, 정합영역(19a)과 동심적으로 정합 영역(19a)의 주위에 원형으로 형성되어 있어도 물론 좋다. 즉, 제 1 광원(11)의 광빔에 대해서는 제 1 개구수를 형성하고 제 2 광원(21)의 광빔에 대해서는 제 2 개구수를 형성하도록 형성된다.
이 다이크로익필터(19)에서 위상정합영역(19a)의 기능은 3개이고 제 1은 상기와 같이 도 11b, 도 11c에 도시한 바와 같이 파장 770㎚∼810㎚의 광 및 파장 640㎚∼670㎚의 광을 투과시키는 것, 제 2는 파장 640㎚∼670㎚의 광이 투과하는 경우에, 이 광이 다이크로익막 영역(19b)의 광량과 동일해지도록 조정하는 것이다.
또한, 나머지 1개인 제 3은 포커싱 서보나 트래킹 서보에 의해 물리적인 위치 변위가 있어도, 빔스폿형상의 변형을 억제할 수 있고 신호판독 오차를 감소시키켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.
이를 실현하기 위해서 상기의 위상정합영역(19a)은 파장 780㎚의 광을 투과시킬 때의 개구형상이 타원형이다. 개구수로 나타내면 NA=약 0.43/약 0.4인 타원이다.
도 11d에는 위상정합영역이 원형이고 개구수 NA=0.45인 다이크로익필터를 사용한 경우의 렌즈 시프트량에 대한 투과파면수차와, 상기한 위상정합영역이 타원에서 개구수 NA=0.43/0.4의 다이크로익필터를 사용한 경우의 렌즈 시프트량에 대한 투과파면수차를 비교하여 나타내고 있다. 분명히 위상정합영역이 타원의 다이크로익필터를 사용한 경우의 렌즈 시프트량에 대한 투과파면수차가 작은 것을 알 수 있음. 다시 말해서, 대물렌즈가 시프트해도 즉 포커싱 서보나 트래킹 서보에 의해 물리적인 위치 변위가 있어도 수차의 변위가 작은, 즉 빔스폿 형상의 변형이 억제되어 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 도 12a 내지 도 12b와, 도 13a 내지 도 13b에 빔스폿의 단면형상을 도시하여 설명한다. 도면에서, 횡축방향은 디스크의 반경방향이고 종축방향은 빔의 상대 휘도이다. 또한 "R"은 디스크의 반경방향, "T"는 트래킹의 접선방향을 의미한다.
도 12a, 도 12b는 NA=0.45인 원형개구인 경우의 빔스폿을 도시하고 있다. 또한, 도 12c는 디스크 트랙의 단면을 모식적으로 도시하고 있다. 도 12a는 렌즈 시프트가 없고, 경사(디스크 경사)도 없는 경우의 빔스폿의 수차를 나타내고, 도 12b는 반경방향으로 렌즈가 0.4㎜ 시프트한 경우를 도시하고 있다. 도 12b를 보면, 빔스폿의 상대휘도가 저하하여 빔스폿 파형에 변형이 생기고 있는 것을 알 수 있다.
도 13a, 도 13b는 타원개구의 경우의 빔스폿을 도시하고 있다. 도 13c은 디스크 트랙의 단면을 모식적으로 나타내고 있다.
타원개구는 트랙접선방향의 NA=0.43, 디스크 반경방향의 NA=0.40이다. 도 13a은 렌즈 시프트가 없고 경사(디스크 경사)도 없는 경우의 빔스폿의 수차를 도시하고, 도 13b는 반경방향으로 렌즈가 0.4㎜ 시프트한 경우를 나타내고 있다. 도 13b을 보면, 빔스폿의 상대휘도의 저하는 적고, 빔스폿 파형의 변형도 적은 것을 알 수 있다. 원형개구를 측정한 도 12b의 특성과 비교하면, 타원개구를 측정한 도 13b의 특성쪽이 매우 뛰어난 것을 잘 이해할 수 있다.
이와 같이 렌즈 시프트량에 대해서 수차가 작은 다이크로익필터(19)를 사용함으로써 포커싱 서보, 트래킹 서보에 따른 대물렌즈의 물리적인 변위에 의해 빔스폿 형상의 변형이 발생하는 것을 억제할 수 있고 신호판독 오차를 감소시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 14a-도 14i와 도 15a-도 15f는 상기한 다이크로익필터(19)를 제조하는 제조공정의 예를 나타내고 있다.
도 14a-도 14i에 도시한 제조방법이면 공정수가 많지만, 도 15a-도 15f에 도시한 바와 같이 개량을 실시한 제조방법이면 공정수를 삭감할 수 있고 제작된 제품의 정밀도도 향상시킬 수 있다.
도 14a-도 14i에 도시한 제조방법을 설명한다. 우선, 유리 기판(901)의 상부면에 대해서 금속막(902)이 증착된다. 그리고 이 금속막(902) 상부면에 레지스트(903)가 도포된다(공정 1). 다음에 노광기와 마스크를 사용하여 레지스트의 현상이 실시된다. 그리고, 레지스트(903)가 제거된 부분에 대응하는 부분의 금속막(902)이 에칭된다(공정 2). 다음에 레지스트(903)가 제거된 후, 다이크로익막(906)이 증착된다(공정 3). 다음에, 리프트 오프처리가 실시되고 기판 상에는 다이크로익막(906)만 남는다(공정 4). 다음에 금속막(907)이 상부면 전체에 증착되고, 이 상부면에 레지스트(908)가 도포된다(공정 5).
다음에, 노광기(904)와 마스크(909)를 사용하여 레지스트(908)의 현상이 실시된다. 그리고, 레지스트(908)가 제거된 부분(다이크로익막을 제거한 부분)에 대응하는 금속막이 제거된다(공정 6). 다음에 위상정합막(910)이 상부면 전체에 증착된다(공정 7). 다음에 리프트오프처리가 실시되고 다이크로익막 및 위상정합막이 한면이 되도록 구성된다(공정 8). 그리고 다이싱 처리가 실시된다(공정 9).
상기의 위상정합막은 도 11c에서 설명한 바와 같이 파장 640㎚∼670㎚의 광이 투과하는 경우에, 이 광이 다이크로익막 영역의 광량과 동일해지도록 조정하기 위한 것이다.
상기한 제조방법이면, 마스크를 사용한 노광처리를 2회 실시하므로, 그만큼 패턴 어긋남을 발생시킬 가능성이 있다. 또한, 공정수도 많고 노력이 많이 드는 것이 필요해진다. 그래서 도 15a-도 15f에 도시한 바와 같은 제조방법을 개발하고있다.
도 15에서 우선, 유리(901) 기판의 상부면에 대해서 금속막(902)이 증착된다. 그래서, 이 금속막(902)의 상부면에 레지스트(903)가 도포된다(공정 1). 다음에 노광기(904)와 마스크(905)를 사용하여 레지스트(903)의 현상이 실시된다. 그리고, 레지스트가 제거된 부분은 나중에 이 다이크로익막을 형성하는 부분이다(공정 2). 여기에서 이 다이크로익막을 형성하는 부분의 금속막이 에칭되는 것인데, 본 발명에서는 기판(901)의 일부까지도 에칭된다. 이 때문에 다이크로익막 형성부분의 기판의 두께는 얇게 형성된다(공정 3). 다음에, 이 부품의 상부면 전체에 다이크로익막(906)이 증착된다(공정 4). 다음에 리프트 오프 처리가 실시된다. 이에 의해, 기판(901)의 에칭부분에 다이크로익막이 남은 상태로 구성된다(공정 5). 그리고 다이싱 처리가 실시된다(공정 6).
상기의 도 15a-도 15f에 도시한 제조방법에 의하면, 위상정합은 기판의 두께로 조정된다. 즉 다이크로익막 영역에서의 광량감쇄분은 다른 영역이면 기판 두께로 확보되고 도 11c의 광투과특성이 얻어지게 된다. 또한, 이 제조방법이면, 마스크를 사용하여 노광하는 공정은 1회밖에 존재하지 않고 다이크로익막의 위치맞춤 정밀도, 형상정밀도가 고정밀도로 얻어지고 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 설명에서는 다이크로익필터(19)가 대물렌즈(16)와 별체로서 존재하는 것으로 설명했다. 그러나, 대물렌즈(16) 그 자체가 필터 기능을 겸비하는 것이어도 좋다. 즉 대물렌즈(16)는 유리이므로, 이것이 기판으로서 사용되고 렌즈 겸 다이크로익필터로서 기능하도록 해도 좋다.
도 16a, 도 16b에는 대물렌즈 일체의 다이크로익필터(20)의 단면도와 평면도를 도시하고 있다. 도면의 a1의 영역(위상정합영역)은 DVD용의 광원으로부터의광(파장 650㎜) 및 CD용 광원으로부터의 광(파장 780㎚)을 투과시킨다. 또한, 도면의 a2의 영역(다이크로익막 증착영역)은 DVD용의 광원으로부터의 광(파장 650㎚)은 투과시키고, CD용 광원으로부터의 광(파장 780㎚)은 반사한다. 이 대물렌즈 일체 다이크로익필터(20)에서도 중앙의 광투과 개구는, 타원형상이고 트랙 접선방향의 NA로서 NA=0.43, 디스크 반경 방향의 NA로서 NA=0.40이다. 따라서 렌즈 시프트량에 대해서 빔스폿의 변형이 적다.
이에 의해 광학부품수의 감소, 조립 공정수의 감소, 소형화를 얻고 장치의 비용 절감에 기여할 수 있다. 또한, 대물렌즈부의 구동력도 감소시킬 수 있다.
도 17a, 도 17b, 도 17c는 상기 대물렌즈(16) 또는 대물렌즈 일체 다이크로익필터(20)를 유지한 렌즈 구동부의 기구를 개략화하여 도시하고 있다.
"800"은 렌즈 홀더이고 대물렌즈(19) 또는 대물렌즈 일체 다이크로익필터(20)를 그 헤드부(801)에 유지하고 있다. 헤드부(801)에는 한쌍의 다리(802,803)가 일체로 형성되고 있고 이 다리부(802,803)의 사이에는 지지다리(804)가 설치되어 있다. 지지다리(804)의 선단은 판 스프링(820)의 선단에 축(805)에 의해 회전 자유롭게 부착되어 있다. 이에 의해, 헤드부(801)는 축(805)을 중심으로 하여 도시된 화살표(Tr)(트래킹 제어) 방향으로 회전할 수 있다. 다음에, 판 스프링(820)의 기단부(基端部)는 고정부재(821)에 고정되어 있다. 고정부재(821)는 도시하지 않은 베이스에 세워져 부착되어 있다. 이 판 스프링(820)이 변위하면 헤드부(801)는 도시된 화살표(Fo)(포커싱제어)방향으로 이동할 수 있다.
다음에, 각 제어방향으로 헤드부(801)를 구동하기 위한 코일 및 요크 기구에 대해서 설명한다. 다리(802,803)의 측부에는 각각 절개부가 형성되고 이 절개부에 포커싱 코일(811,812)이 끼워져 있다.
포커싱 코일(811,812)은 포커싱 제어방향으로 개구를 갖는 고리 형상으로 감겨져 있다. 그리고, 도 17b에 도시한 바와 같이 그 중공부(中空部)에 요크(831)가 배치된다. 이 요크는 도시하지 않는 베이스에 세워져 부착되어 있다. 따라서, 포커싱 코일(811)에 전류가 흐르면, 도시된 화살표(Fo)방향으로의 구동력이 발생하고 포커싱 제어가 가능해진다. 도 17b에는 포커싱 코일(811)만을 나타내고 있지만, 포커싱 코일(812)측도 동일한 구성이다.
또한, 트래킹 코일(813,814)이 다리의 측면에 설치되어 있다. 트래킹 코일(813,814)은 개구를 화살표(Tr)방향(트래킹 방향)으로 향하고 있고, 각각은 베이스에 세워지도록 설치된 자석에 대향하고 있다. 도 17c에는 트래킹 코일(814)과 자석(841)의 관계를 끌어 내어 도시하고 있다. 자석(841)에는 요크(842)가 일체화되어 있다. 이에 의해, 트래킹코일(814)에 트래킹 제어전류가 흐르면, 이 트래킹 코일(814)은 도시된 화살표(Tr) 방향으로 자계 작용을 받게 된다. 따라서 헤드부(801)는 축(805)을 중심으로 트래킹 제어방향으로 제어된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 두개의 광원을 갖는 타입으로 구성하고 사용디스크에 따라서 광원을 전기적으로 전환하는 방식으로 하며, 진동에 강하고 내구성에 뛰어나며 소형화에 최적인 광헤드를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 그 성능유지에 뛰어나고 안정된 동작에 기여할 수 있는 광헤드를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 상기와 같이 소형화된 광헤드에 대응하여 장치의 전체적인 형상도 소형화한 재생장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 다른 파장의 레이저빔을 출력하는 2개의 광원을 사용한 경우, 행로의 각각의 레이저광을 매우 효율적으로 정보 기록면으로 인도할 수 있고, 또한 각각의 광원에 대응한 귀로의 반사광을 각각 대응하는 광검출기로 인도할 수 있는 파장 특성이 뛰어난 광학부품을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 포커싱 서보, 트래킹 서보에 따른 대물렌즈의 물리적인 변위에 의해 빔스폿형상의 변형을 억제할 수 있으며, 신호판독 오차를 감소시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 다이크로익필터를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 다이크로익필터를 정밀도 좋게 제조하고 공정수가 적은 필터 제조방법을 얻는다. 또한, 본 발명에 의하면 광특성이 뛰어난 대물렌즈 일체 다이크로익필터를 얻고 광학부품수의 감소, 조립 공정수의 감소, 소형화를 얻고 장치 비용의 절감에 기여할 수 있다.
상기의 설명에서는 대물렌즈의 하부에 위치하는 올림 미러의 반사면에 입사하는 광의 광축과 트래킹 제어방식의 관계는 특별히 한정되지 않는다.
그러나, 대물렌즈의 하부에 위치하는 올림 미러의 반사면에 입사하는 레이저광선의 광축과, 광디스크의 반경방향을 따라서 광헤드를 이동하는 축이 이루는 각도를 거의 90도로 함으로써 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.
즉, 대물렌즈의 트래킹 제어 이동에서의 상기 반사면의 빔스폿 이동방향이디스크면과 평행한 방향이 되고 상기 반사면의 높이를 작게 할 수 있으며 장치를 박형으로 설계하는 데에 유효해진다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 18은 본 발명에 관한 광헤드의 한 실시형태를 도시한 도면이다. "11"은 반도체 레이저광(예를 들어 파장 650㎚)을 출력하는 제 1 광원이다. 또한, "21"은 반도체 레이저광(예를 들어 파장 780㎚)을 출력하는 제 2 광원이다.
제 1 광원(11)으로부터 출력된 레이저광은 초점 오차 검출용 광학소자(12)를 직진 투과하여 나아가고, 콜리메이터렌즈(14-1)에서 확산의 정도가 수정되면, 프리즘형의 빔스플리터(13-2)에 입사하여 방향변환된다. 제 2 광원(21)으로부터 출력된 레이저광은 초점 오차 검출용 광학소자(22)를 직진 투과하여 나아가고, 콜리메이터렌즈(14-2)에서 확산의 정도가 수정되며, 빔스플리터(13-2)를 직진투과하여 나아가 올림미러(15)에 입사한다.
초점오차 검출용 광학소자(12)는 빔스플리터(13-2)측으로부터 역행해 온 귀로의 광을 회절시키고 광검출기(17)에 인도하기 위한 것이다. 초점오차 검출용 광학소자(22)는 빔스플리터(13-2)측으로부터 역행해 온 귀로의 광을 회절시키고 광검출기(27)로 인도하기 위한 것이다. 또한, 빔스플리터(13-2)는 제 1 광원(11)으로부터의 레이저광 및 제 2 광원(21)측으로부터의 레이저광을 행로의 동일 출력방향(올림 미러(15)측)으로 인도하여 출력하는 것이다. 또한, 이 빔스플리터(13-2)는 상기 동일 출력방향으로부터 역행해 온 귀로의 반사광을, 각각을 사출한 제 1, 제 2 광원(11,21)측으로 분기하여 인도하는 것이다.
빔스플리터(13-2)로부터 출사한 광은 올림 미러(15)에 의해 위로 올라가고 다이크로익필터(19), 대물렌즈(16)를 지나 광디스크의 정보기록면에 빔스폿을 형성한다. 또한, 광디스크의 정보기록면에서 반사된 반사광은 대물렌즈(16), 다이크로익필터(19), 프리즘(15)의 귀로를 지나고 빔스플리터(13-2)에 입사한다. 여기에서 빔스플리터(13-2)는 역행해 온 귀로의 반사광을, 각각을 사출한 제 1, 제 2 광원(11,21)측으로 인도한다.
따라서, 제 1 광원(11)이 사용되고 있을 때, 빔스플리터(13-2)는 반사광을 초점오차검출용 광학소자(12)측으로 인도하고 광원(21)이 사용되고 있을 때에 빔스플리터(13-2)는 반사광을 초점오차 검출용 광학소자(22)측으로 인도한다. 초점오차 검출용 광학소자(12,22)는 각각 홀로그램에 의한 회절 효과를 이용한 것이고 입사광을 그 편광방향에 따라서 직진시키거나 굴절시킬 수 있다.
상기의 제 1 광원(11)과 광검출기(17)는 유닛(18)으로서 일체화되어 있다. 또한, 제 2 광원(21)과 광검출기(27)는 유닛(28)으로서 일체화되어 있다. 이에 의해 소형화에 기여하도록 고안되어 있다.
또한, 대물렌즈(16)에 근접 또는 접착시켜서 다이크로익필터(19)를 설치하고 있지만, 상술한 바와 같이 이 필터(19)는 개구(CD의 경우 작고, DVD의 경우 크게 된다)의 제한이 가능하도록 되어 있다. 다이크로익필터(19)는 포커싱 서보나 트래킹 서보에 따른 대물렌즈(16)와 일체적으로 이루어져 물리적인 위치를 변위시킨다. 즉, 도시하고 있지 않지만, 대물렌즈(16)는 포커싱 제어코일 및 트래킹 제어코일에 각 서보 회로로부터 제어신호가 공급됨으로써 도시된 화살표(Tr)로 도시한 트래킹방향, 화살표(Fo)로 도시한 포커싱 방향으로 물리적으로 위치 제어된다.
상기한 광헤드는, 소형화, 특히 박형화가 가능하도록 고안되어 있다.
즉, 도 19a, 도 19b에 도시한 바와 같이 대물렌즈(16)의 하부에 위치하는 올림미러(15)에 입사하는 레이저 광선의 광축과, 광디스크의 반경 방향을 따라서 광헤드를 이동하는 축(트래킹 제어방향)이 이루는 각도(이 각도를 이하 헤드 구부림 각도라고 부름)가 거의 90도(이 각도를 헤드 전향 각도 0도로 한다)가 되도록 설계되어 있다. 이와 같이 설계한 경우, 다음과 같은 효과를 얻는다. 즉, 트래킹 제어를 위해 대물렌즈(16)가 흔들렸을 때 올림 미러(15)의 레이저빔 반사면(15a)에 대해 빔스폿의 궤적은 도19c에 도시한 바와 같이 횡방향이 되고 레이저빔 반사면(15a)이 효율적으로 이용된다. 이것은 특히 올림 미러(15)의 종방향의 길이(Y2)를 작게 할 수 있다. 즉, 장치의 박형화를 실현한다.
이에 대해서 도 20a 내지 도 20c와 같이, 헤드 구부림 각도가 예를 들어 45도이면, 올림 미러(15)의 레이저빔 반사면(15a)에 대해서 빔스폿의 궤적은 비스듬한 방향으로 얻어진다. 이것은 올림 미러(15)의 높이 방향의 길이(Y1)를 도 19c에 도시한 예(Y2) 보다 크게 설계하지 않으면 안되는 것이다.
상기한 바와 같이 이 장치는 박형화를 실현하도록 헤드 구부림 각도에 머리를 짜내어 올림 미러(15)의 레이저빔 반사면이 높이 방향으로 작아지도록 하고 있다.
도 21에는 헤드 구부림 각도와 프리즘의 빔 반사면(미러의 크기)의 관계를 도시하고 있다. 헤드 구부림 각도가 0도이면, 최소의 높이로 최대의 폭의 종횡비가 이루어진다.
또한, 이 장치는 광헤드 전체의 소형화를 얻도록 궁리되어 있다. 이것은 도 2a, 도 2b를 사용하여 설명한 바와 같다.
즉, 도 2a, 도 2b에 도시한 바와 같이 제 1 광원(11)로부터 출력된 발산광은 콜리메이터렌즈(14-1)를 지나 빔스플리터(13)를 통해 대물렌즈(16)에 입사된다. 이 광로는 DVD의 기록면에 빔스폿을 형성하도록 설계되어 있다. 한편, 제 2 광원(21)으로부터의 발산광은 콜리메이터렌즈(14-2)를 지나 빔스플리터(13)를 통해 대물렌즈(16)에 입사한다. 대물렌즈(16)를 지났을 때 형성하는 빔스폿 형상을 조정하기 위해 제 2 광원(21)을 콜리메이터렌즈(14-2)에서 본 초점거리 보다도 내측에 배치하고 있다. 즉 제 2 광원(21)을 빔스플리터(13)측에 접근 배치하고 있고, 결과적으로 소형화에 유리한 구성이 된다.
제 1 광원(11)으로부터의 광은 콜리메이터렌즈(14-1)에서 평행광으로 변환되고, 대물렌즈(16)로 조여져 얇은 기판의 신호기록면에 작은 빔스폿을 형성할 수 있다. 이에 대해서 CD 대응의 경우는 제 2 광원(21)은 콜리메이터렌즈(14-2)의 초점의 내측에 배치되어 있다. 이 때문에 콜리메이터렌즈(14-2)로부터 출력된 광은 완전한 평행광이 아니고, 어느 정도 확산상태에 있다. 이 확산상태의 광이 대물렌즈(16)에서 조여지면 그 빔스폿은 DVD 대응의 경우보다도 먼 위치에 맺힌다. 그 결과, 기판두께가 두꺼운 CD의 신호기록면에 적응한 빔스폿이 되고 제 1 광원(11)에 대해서 최적으로 설계되어 있는 대물렌즈에서의 구면수차도 개선된다.
상기와 같이 제 2 광원(21)은 콜리메이터렌즈(14)의 초점거리의 내측에 배치하여 소형화를 얻는데 적합해진다. 또한, 이 사용 방법은, CD의 광원의 광의 이용효율이 매우 좋은 것이 된다. 또한, 이와 같이 이용효율이 좋으면 기록을 실시하는 디스크장치에도 유효하다고 할 수 있다.
도 22a, 도 23a에는 상기한 광헤드가 구축된 헤드장치 전체를 도시하고 있다.
스핀들로서의 디스크 회전 구동부(101)에는 기판 두께가 다른 제 1 광디스크(DVD)나 제 2 광디스크(CD)등이 선택적으로 탑재된다.
여기에서 탑재된 광디스크의 정보기록면에 대해서, 광헤드(200)는 광빔을 조사한다. 광헤드(200)는 탑재된 디스크의 정보 기록면에 간격을 두고 대향하고 광디스크의 라디얼 방향을 따라서 왕복 이동이 자유(도시된 화살표 W1,W2방향)롭게 안내되고 있다. 즉, 헤드통체(201)의 한단측에는 암(202)이 일체 형성되고, 이 암(202)은 가이드레일(203)에 이동이 자유롭게 걸어 맞추어져 있다. 또한, 헤드통체(201)의 타단측에는 암(204)이 일체로 형성되고, 이 암(204)은 가이드레일(203)과 평행한 가이드레일(205)에 이동이 자유롭게 걸어 맞추어져 있다.
헤드통체(201)로의 베이스에는 제 1 광디스크에 조사하기 위한 제 1 파장광을 발생하는 제 1 광원의 유닛(18)이 부착되어 있다. 또한, 제 1 광원의 유닛(18)의 외부 둘레는 또한 방열효과를 좋게 하기 위해 광학베이스로 둘러싸여 헤드 통체(201)의 일부에 부착되어 있다. 특히 파장이 짧은 광을 출력하는 광원은 그만큼 동작 전류가 크고 발열이 있으므로, 그 유닛(18)을 설치하고 있는 광학베이스로 둘러싸고 방열을 좋게 하는 것은 성능을 유지하는 측면에서 중요하다.
또한, 제 1 광원을 대물렌즈(16)의 구동부로부터 가장 떨어진 위치에 설정함으로써 서로(제 1 광원과 구동부)의 열의 간섭을 감소시키고 있음과 동시에, 도 22a에 도시한 바와 같이 디스크 상면에서부터 보았을 때, 대물렌즈(16)가 광디스크의 가장 바깥 둘레에 대해서 접근하고 있는 경우에 헤드 통체(201)는, 광디스크가 존재하는 범위로부터 불거져 나오는 것을 최대한 억제하고 있다. 즉, 광원유닛(18)과 대물렌즈(16)의 배치위치를 잇는 라인은 디스크 회전 구동부(101)의 주위를 따라서 존재하고, 광원 유닛(18)은 대물렌즈(16)로부터 가장 먼 위치 근방에 배치된다.
대물렌즈(16)는 트래킹 서보, 포커싱 서보를 위해 그 물리적인 위치 제어가 실시된다. 이 위치제어는 트래킹 코일 및 포커싱 코일에 제어 전류를 흘려보내고 전기자기를 제어하며 액츄에이터를 구동하여 실현하고 있다. 이 때문에 이 주변은 동작시의 발열량이 크다. 그래서 이와 같은 구성부품의 가까이로부터 열적으로 여유없는 DVD용의 광원을 간격을 두고 배치함으로써, 장치의 안전을 확보하여 동작상의 신뢰성을 얻도록 하고 있다.
또한, 제 1 광원 유닛(18)은 통체(201)에서 제 2 광원유닛(28)보다도 회전구동부(101)측에 가깝고 회전구동부(101)의 회전부재에 의한 냉각용 바람을 받기 쉽도록 설계되어 있다.
도 22a에서 제 1 광원 유닛(18)으로부터 출력된 레이저광은 베이스에 평행으로 나아가고 콜리메이터렌즈(14-1)를 통과하며, 빔스플리터(13)에 입사한다. 이 빔스플리터(13)도 베이스에 안정되어 부착되어 있다. 이 빔스플리터(13)에 대해서는 헤드통체(201)의 측벽측에 배치된 제 2 광원의 유닛(28)으로부터 출력되는 제 2 파장광이 콜리메이터렌즈(14-2)를 통과하여 입사할 수 있다. 상기 제 2 파장광도 제 1 파장광과 동일한 방향으로 인도된다. 그리고 빔스플리터(13)의 출력광은 올림미러(15)에서 반사되어 위쪽으로 향하고 대물렌즈(16)에 입력된다. 이에 의해 제 1 및 제 2 광원 중 어떤 빔도 이 대물렌즈(16) 상에 대향된 광디스크의 신호기록면에 조사될 수 있다.
도 22a 또는 도 23a에서, 상기한 광헤드(200)가 디스크 장치의 외장 통체(300)에 대해서 어떤 배치관계에 있는지를 나타내고 있다. 즉, 거의 회전구동부(101)와 외장통체(300)의 각부(角部)(301)을 잇는 선상에 광헤드가 왕복 이동하도록 배치되어 있다. 이와 같은 배치관계에 의해 헤드통체(201)는 외장통체(300) 내부의 각부(301) 근방과 스핀들(회전구동부)(101) 근방 사이에서, 또 탑재된 디스크의 정보기록면에 대향하고 라디얼 방향을 따라서 왕복 이동이 자유롭게 안내된다. 이 이동에 관해서 제 2 광원의 위치는 도 2b 에서도 설명한 바와 같이 축소된 위치에 배치되어 있으므로, 그만큼 외장 통체(300)의 측벽(302) 내부 공간을 축소할 수 있다. 따라서 장치 전체의 소형화에 기여할 수 있음과 동시에 휴대용으로서 제조하는 경우에 유효하다.
도 22b는 빔스플리터(13)의 구성을 상세하게 도시하고 있다.
도 7에서 설명한 바와 같이 다이크로익미러는 입사하는 소정 파장의 광선의 파장에 맞추어 설계되고 1군데 또는 복수군데의 소정 주파수 영역의 구성에 대해서는 투과작용을 갖고 그 이외의 특정 주파수 영역의 광선에 대해서는 반사작용을 갖도록 제작된다. 도 22a에 도시한 바와 같이 빔스플리터(13)는 770∼810㎚의 입사광선에 대해서는 투과작용을 갖는 투과설정영역과, 630∼670㎚의 입사광선에 대해서는 반사작용을 갖는 비투과 설정영역을 구비하도록 설계된 다이크로익미러면(DM)을 갖는다. 즉, 도 1의 빔스플리터(13)와는 반대의 특성을 갖는 다이크로익미러면(DM)을 갖는다.
이 경우도, 비투과설정영역에 상당하는 광선은, 다이크로익미러면(DM)에 대해서 거의 30도의 접합면 입사각을 갖고 있고, 이에 의해 양호한 파장분리특성을 발휘하고 있다. 일반적으로 파장분리특성은 다이크로익미러면에 대해서 수직으로 입사할수록 양호해지므로, 접합면 입사각이 30도 보다도 작은 각도에서도 양호한 파장분리특성을 얻을 수 있다.
즉, 본 발명에서는 서로 다른 파장의 레이저빔을 출력하는 2개의 광원을 사용하지만, 행로 각각의 레이저광은 매우 효율적으로 정보기록면에 인도되고, 또한 각각의 광원에 대응한 귀로의 반사광을 각각 대응하는 광검출기에 효율적으로 인도할 수 있는 파장 특성이 뛰어난 광학부품(빔스플리터)을 제공하고 있다.
도 22b에 도시한 바와 같이 빔스플리터(13)는 제 1 광원(11)으로부터의 광이 입사하는 제 1 면(501)과, 제 2 광원(21)으로부터의 광빔이 입사하는 제 2 면(502)을 갖는다. 면(DM)은 다이크로익미러면이고, "503"은 출사면이며 제 1 광원(11)으로부터의 광빔에 대해서는 전반사면이다.
즉, 본 발명에서는 다른 파장의 레이저빔을 출력하는 2개의 광원을 사용하지만, 행로의 각각의 레이저광은 매우 효율적으로 정보 기록면에 인도되고, 각각의광원에 대응한 귀로의 반사광을 각각 대응하는 광검출기에 효율적으로 인도할 수 있는 파장 특성이 뛰어난 광학부품(빔스플리터)을 제공하고 있다.
도 22b에 도시한 바와 같이 빔스플리터(13)는 제 1 광원(11)으로부터 광이 입사하는 제 1 면(501)과, 제 2 광원(21)으로부터의 광빔이 입사하는 제 2면(502)을 갖는다. 면(DM)은 다이크로익미러면이고, "503"은 출사면이고, 제 1 광원(11)으로부터의 광빔에 대해서는 전(全)반사면이다.
그런데, 트래킹 제어에 의해 대물렌즈는 중립점으로부터 시프트하므로, 올림 미러(15)에 입사하는 광빔은 시프트량에 관계없이 항상 대물렌즈에 입사되도록, 광속 직경(rl)을 크게 해 두지않으면 안된다. 면(503)으로부터 출사하는 광빔의 광속직경(rl)은 상기의 조건을 만족한다. 또한, 면(503)으로부터 출사하는 광빔의 광속 직경(rl)은 면(501)에 입사하는 광빔의 광속직경(r2) 보다도 크다. 이것은, 빔스플리터(13)의 면(501)이 광빔에 대해서 기울어진 배치관계가 되므로, 빔정형작용을 갖기 때문이다. 또한, 이것은 다르게 보면 콜리메이터렌즈(14-1)의 직경은 작아서 좋고 렌즈를 작게할 수 있다. 즉, 소형화에 기여할 수 있다.
이 실시형태에 의하면, 다이크로익 미러면(DM)으로 수직선을 설치하고, 이 수직선과 다이크로익미러면(DM)에 입사하는 광빔이 이루는 각(접합면 입사각)이 45도 보다도 예각이다. 이와 같이 제 1 광원측의 광빔과 제 2 광원측의 광빔을, 각각 45도 보다도 예각인 입사각으로 하여 합성하고 있다.
이에 의해 파장시프트 특성/편광의존성의 감소를 도모하여 효율적인 광합성을 실현하고 있다. 또한, 이와 같은 합성을 실시함으로써 제 1 과 제 2 광원의 출사광빔의 방향은 비스듬히 교차하는 관계가 된다. 면(503)은 제 1 광원측의 광빔에 대해서는 전반사면으로서 기능하고 있다. 이에 의해, 앞에 서술한 다이크로익미러면(DM)으로의 입사각을 45도 보다 예각으로 하고, 제 1 광원측의 유닛(18)의 배치위치를 설정할 수 있다. 즉, 장치 전체를 소형화하고 CD의 재킷 사이즈까지 근접할 수 있도록 설계를 실시하는데 효과적이다.
상기한 바와 같이 이 빔스플리터(13)는 제 1 광원(18)으로부터 출사하는 레이저광이 비스듬히 입사하는 제 1 면(501)과, 제 1 면(501)으로부터 입사한 광을 전반사하는 면(503)에 대해서 면대향하고, 제 1 광원으로부터의 광의 파장 보다도 긴 파장의 제 2 광원(21)로부터의 광이 입사하는 제 2 면(502)이 있다. 그리고 제 1 과 제 2 면(501,502) 사이에서 각각의 면에 면 대향하고 면(502), 면(503)에 대해서 30도의 각도를 갖고, 면(502)측으로부터 입사한 광을 투과시켜 직진시키지만, 면(501)으로부터 입사한 광을 제 2 광원(21)으로부터의 광의 직진방향과 동일한 방향으로 반사시켜 인도하는 제 3 출사면(503)의 방향으로 출력하는 다이크로익미러면(DM)을 갖는다.
또한, 빔스플리터(13)는 면(503)으로부터 입사한 제 1 광원사용시의 광디스크의 반사광은 면(501)측에 도출하고, 제 2 광원(21) 사용시의 광에 의한 광디스크의 반사광은 제 2 면(502)측에 도출하는 분기기능을 갖는다.
상기의 빔스플리터(13)의 출사면(503)은 제 1 광원으로부터의 광에 대해서는 전반사 조건을 만족하는 각도로 설정하고 있으므로 반사면으로서 기능한다.
따라서, 상기의 빔스플리터를 구성하는 경우, 2개의 3각 프리즘을 붙여 구성할 수 있다. 도 22c에 도시한 빔스플리터(13)는 2개의 프리즘 사이즈가 다르다. 제 2 광원으로부터의 광빔이 입사하는 프리즘이 작다. 이 때문에 제 2 광원측의 광학계를 이 빔스플리터에 대해서 보다 근접시켜 배치할 수 있고 소형화에 기여할 수 있다.
상기와 같이 제 1 광원(11)으로부터의 광은 다이크로익미러면(DM)에 의해 방향변환되고, 제 2 광원(21)으로부터의 광과 동일한 방향으로 도출된다. 이 경우, 상기의 다이크로익미러면(DM)의 접합면 입사각은 매우 중요하다.
즉, 도 7a에는 접합면 입사각이 30도의 다이크로익미러면을 갖는 빔스플리터의 파장 특성을 도시하고 도 7b에는 접합면 입사각이 45도의 다이크로익미러면을 갖는 빔스플리터의 파장 특성을 도시하고 있다. 이 특성도의 설명은 앞에서 설명한 바와 같다. 색분리 특성은 접합면 입사각이 작아질수록 높아진다. 따라서, 접합면 입사각이 적어도 30도 이하이면, 본 발명과 동등 이상의 색분리 특성을 얻을 수 있다.
다음에, 상기한 광헤드 및 장치의 여러 특징을 정리하여 나타내기로 한다.
상기 광헤드는 광디스크에 조사하는 제 1 광을 출사하는 제 1 광원(11) 및 상기 광디스크와 사양이 다른 광디스크에 조사하는 제 2 광을 출사하는 제 2 광원(21)을 갖는다. 그리고 상기 제 1 광 및 상기 제 2 광을 비스듬히 교차시키고, 이 교차부분에서 상기 제 1 광 및 상기 제 2 광의 각각의 광축을 1개의 광축으로 정리하는 빔스플리터(13)를 갖는다. 이 수단에 의해 다른 사양의 광디스크에 대해서 최적인 조건의 광을 조사하는 것이 가능해진다. 제 1과 제 2 광원으로부터의 광축을 비스듬히 교차시키고, 1축으로 구성함으로써 광헤드장치는 디스크의 라디얼방향의 폭을 좁게하는 것이 가능해지고 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다. 또한, 앞에 서술한 바와 같이 헤드 전향 각도를 0도로 하고 올림 미러(15)의 높이 방향을 최소로 설계할 수 있도록 하고 있다. 이에 의해, 장치 전체의 두께를 얇게 하는데 기여할 수 있게 된다.
또한, 빔스플리터(13)가 광헤드의 중심 위치 근방에 오도록 설계되어 있다. 즉, 주변의 광학계 배치가 모두 설계된 단계에서 광학계의 중심위치에 빔스플리터(13)가 배치된다. 이에 의해, 안정된 전송 동작이 가능한 광헤드로 할 수 있다.
따라서 상기의 광헤드 장치에 의하면, 다른 사양의 광디스크에 대해서 최적 조건의 광을 조사하는 것이 가능해진다. 또한, 제 1, 제 2 광을 비스듬히 교차시킴으로써 대물렌즈(16)로부터 디스크 회전 구동부(101)의 둘레를 따라서 배치하는 것이 가능해지고 장치 전체의 소형화에 공헌할 수 있다. 또한, 빔스플리터를 사용하여 2개의 광원의 광축을 공유할 수 있으며, 광헤드를 소형으로 구성할 수 있다. 또한, 예를 들어 650㎚와 780㎚과 같은 파장이 다른 광을 결합할 수 있다.
도 23a-도 23c, 도 24a-도 24b, 도 25a-도 25b에는 본 발명의 장치외의 실시형태와, 각각의 실시형태에 사용된 빔스플리터의 구성예를 도시하고 있다. 어떠한 빔스플리터도 앞에 설명한 조건을 갖는다. 즉, 접합면 입사각이 30도이다.
또한, 각 도면에 있어서 앞의 실시형태와 동일한 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명은 생략한다.
도 23a에 도시한 장치에는 빔스플리터(13A) 또는 뒤에 서술할 "13C"가 사용되고 있다. 앞의 실시형태에서는 2개의 콜리메이터렌즈(14-1,14-2)가 사용되었지만, 본 실시형태에서는 빔스플리터(13A)와 대물렌즈(16) 사이의 공통 광축로에 하나의 콜리메이터렌즈(14-3)가 사용되고 있다. 이와 같이, 한개의 콜리메이터렌즈(14-3)를 사용해도 도 2a-도 2d에서 설명한 원리로 기판 두께가 다른 디스크에 대해서 적절한 광빔을 조사할 수 있다.
빔스플리터(13A,13C)는 각각 도 23b, 도 23c에 도시한 바와 같은 구성이다. 이 빔스플리터(13A)에서는 출사면(520)은 광축에 대해 수직이다. 이 경우도, 제 1 광원으로부터의 광빔과 제 2 광원으로부터의 광빔의 다이크로익미러면(DM)으로의 각각의 입사각은 각각 45도 보다도 예각이고 이 조건을 만족시켜 두 광빔이 합성되고 있다. 이에 의해 파장 시프트 특성/편광의존성의 감소를 도모할 수 있고 고효율적인 광합성을 실현하고 있다.
또한, 입사각은 다이크로익미러면에 수직선을 설치했을 때, 이 수직선과 광빔의 각도를 말한다.
이 빔스플리터(13A)는 전반사면(521)을 갖고, 이에 의해 상기 합성 조건을 만족시키면서 제 1 광원(11)의 배치방향을 설정한다. 이와 같이 배치됨으로써 장치의 소형화를 실현하고 있다.
도 23c에 도시한 빔스플리터(13C)는 빔스플리터(13A)의 특징에 부가하여 면(250,251)이 동일면이다. 이 빔스플리터(13C)에 의하면, 2개의 동일한 삼각형 프리즘을 붙임으로써 용이하게 구성할 수 있다. 면(524)과 동일한 면(525)을 갖는프리즘을 사용하면 평판소자를 적층한 것으로부터 절단하여 부품을 만들 때, 제작이 용이하다.
도 24a에 도시한 장치에는 빔스플리터(13D)가 사용되고 있다. 이 실시형태에서도 빔스플리터(13D)와 대물렌즈(16) 사이의 공통 광축로에 1개의 콜리메이터렌즈(14-3)가 사용되고 있다. 이와 같이, 1개의 콜리메이터렌즈(14-3)를 사용해도 도 5에서 설명한 원리로 기판 두께가 다른 디스크에 대해서 적절한 광빔을 조사할 수 있다.
빔스플리터(13D)는 도 24b에 도시한 바와 같은 구성이다. 이 빔스플리터(13D)에 있어서는 출사면(540)은 광축에 대해서 수직이다. 이 경우도, 제 1 광원으로부터의 광빔과 제 2 광원으로부터의 광빔의 다이크로익미러면으로의 입사각은 각각 45도 보다도 예각이고, 이 조건을 만족시켜 두 광빔이 합성되고 있다. 이에 의해 파장 시프트 특성/편광 의존성의 경감이 도모되고 고효율적인 광합성을 실현하고 있다. 이 빔스플리터(13D)는 전반사면(541)을 갖고, 이에 의해 상기 합성의 조건을 만족시키면서 제 2 광원(21)의 배치방향을 설정한다. 그리고, 이와 같이 배치됨으로써 장치의 소형화를 실현하고 있다.
전반사면(541)과 제 2 광원의 광빔의 입사면과는 동일한 면이다. 이 빔스플리터(13D)도 2개의 동일한 3각형 프리즘을 붙임으로써 용이하게 구성할 수 있다. 다이크로익미러면을 끼고 대칭인 삼각 프리즘으로 구성할 수 있다. 따라서, 평판소자를 적층한 것으로부터 절단하여 부품을 만들 때에, 제작이 용이하다.
도 25a에 도시한 장치에서는 빔스플리터(13E)가 사용되고 있다.빔스플리터(13E)는 도 25b에 도시한 바와 같은 구성이다. 이 빔스플리터(13E)에서는 도 25b에 도시한 바와 같은 구성이다. 이 빔스플리터(13E)에서는 제 1 광원으로부터의 광빔의 입사면(560)이 빔정형 작용을 갖는다. 대물렌즈(16)는 포커싱 제어를 위해 상하방향으로 시프트한다. 이 시프트가 있어도 대물렌즈(16)의 하부에 배치된 올림미러(15)로부터 대물렌즈(16)에 입사하는 빔의 두께는 상기 시프트에 영향을 받지 않을 정도의 충분히 두꺼운 광속이 아니면 안된다. 그러나, 상기 빔스플리터(13E)의 경우, 면(560)이 정형작용을 갖기 때문에, 제 1 광원으로부터 출사되는 빔을 상기와 같이 두껍게 할 필요는 없다. 빔스플리터(13E)에서 빔의 다발이 두꺼워지기 때문이다. 그 결과, 제 1 광원으로부터 빔스플리터(13E)까지의 광축에 배열되는 광학부품의 설계가 용이해지고 제조가 용이해진다.
또한, 이 빔스플리터(13E)에서 출사면(562)은 광축에 대해서 수직이다. 이 경우도, 제 1 광원으로부터의 광빔과 제 2 광원으로부터의 광빔의 다이크로익미러 면으로의 입사각은 각각 45도 보다도 예각이고, 이 조건을 만족시켜 두 광빔이 합성되어 있다. 이에 의해 파장 시프트 특성/편광의존성의 감소를 도모할 수 있고 고효율적인 광합성을 실현하고 있다.
이 빔스플리터(13E)는 전반사면(561)을 갖고 이에 의해 상기 합성조건을 만족시키면서, 제 2 광원(21)의 배치방향을 설정하고, 이렇게 배치함으로써 장치의 소형화를 실현하고 있다.
전반사면(561)과 제 2 광원의 광빔의 입사면은 동일한 면이다. 2개의 3각형 프리즘을 붙임으로써 용이하게 구성할 수 있다. 또한, 도면에 도시한 바와 같이한쪽이 평행평판의 광학부품이고 저렴하게 제조하는 것이 가능해진다.
도 26에는 상술한 3각형 프리즘을 기본으로 한 빔스플리터를 제조하는 경우의 제조방법의 한 예를 도시하고 있다. 즉, 다이크로익막이 형성된 복수의 유리판(70a,70b,70c…)이 적층된다. 그리고, 도면의 점선 및 일점쇄선으로 도시한 방향에 다이싱에 의한 커팅이 실시됨으로써 마름모형의 빔스플리터를 다수 제조할 수 있다. 이 잘라 낸 상태의 빔스플리터는 예를들어, 도 23c에서 도시한 빔스플리터로서 그 상태로 사용할 수 있다.
도 27에는 상술한 광헤드 장치에서의 대물렌즈(16)의 지지체와, 포커싱 및 트래킹 제어 구조의 예를 도시하고 있다.
"80"은 렌즈 지지체이고 회전체(81)의 회전 주위에 돌출하여 형성되어 있다. 회전체(81)는 원판형상이고 그 중심이 축(도시하지 않음)에 의해 회전이 자유롭게 지지되고, 상하 미동이 자유롭게 지지되어 있다. 회전방향의 정상(定常) 위치 및 상하 방향의 정상위치는 도시하지 않는 스프링에 의해 설정되어 있다.
회전체(81)의 축을 끼고 대향하는 반경위치(축심과 렌즈 중심을 잇는 선에 직교하는 방향)에는 회전방향으로 가늘고 긴 개구가 설치되고 이 개구에 합치하여 포커싱 코일(82a,82b)이 부착되어 있다. 이 포커싱 코일의 개구 내부에는 회전체(81)의 회전을 허용하는 정도의 크기의 요크(83a,83b)가 삽입되어 있다. 이 요크(83a,83b)는 도시하지 않는 기판에 세워져 설치되어 있다.
또한, 이 포커싱 코일(82a,82b)의 바깥쪽에는 회전체(81)의 외부 둘레에 트래킹 코일(84a,84b)이 부착되어 있다. 또한, 트래킹 코일(84a,84b)의 바깥쪽에는간격을 두고 영구자석(85a,85b)이 배치되어 있다. 이 구성에 의해 포커싱 코일(82a,82b)에 포커싱 제어전류를 흐르게 하면 회전체(81)를 상하방향으로 제어할 수 있어 포커싱 조정이 가능해진다. 또한, 트래킹 코일(84a,84b)에 트래킹 제어 전류를 흘리면 회전체(81)를 회전 방향으로 미동 제어할 수 있고, 트래킹 제어가 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 2개의 광원을 갖는 타입으로 구성하고 사용 디스크에 따라서 광원을 전기적으로 전환하는 방식으로 하며, 진동에 강하고 내구성에 뛰어나며, 소형화에 최적이고 특히 박형으로 하는 데에 뛰어난 광헤드를 얻을 수 있다.
본 발명의 광헤드 및 광디스크 장치는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다.
도 2c, 도 2d에서도 도시했지만, 제 1 광원(11)은 콜리메이터렌즈(14)의 초점거리 밖에 배치되고 제 2 광원(21)은 콜리메이터렌즈(14)의 초점거리의 내측에 배치되어도 좋다.
이하, 그 이유를 도 28a-도 28d를 참조하여 설명한다.
도 28a, 도 28b는 도 2a, 도 2b에 대응한다. 도 28c, 도 28d는 도 2c, 도 2d에 대응한다.
도 28a에 도시한 광헤드는 제 1 광원(11)을 콜리메이터렌즈(14)의 초점(A)에 배치한 상태이고 DVD의 신호판독이 가장 좋은 상태가 되도록 설계되어 있다. 그리고 이러한 광학경로와 제 2 광원(21)을 사용하여 CD의 신호판독을 실시하는 데에는 어떻게 제 2 광원(21)을 배치할 것인지 고안한 구성이 도 28b에 도시한 구성이다.즉, 제 2 광원(21)의 배치위치를 초점(A) 보다도 콜리메이터렌즈(14)측에 배치하고, 콜리메이터렌즈(14)의 출력광을 발산광으로 하는 것이다. 이와 같이 하면 도 28a의 대물렌즈(16)가 동일해도 CD 기판 두께만큼의 구면수차가 보정되고 CD의 신호기록면에 초점이 맺히게 된다.
그러나, 도 28b와 같이 초점(A)로부터 제 2 광원(21)의 위치가 크게 떨어지면, CD의 신호배선 판독 특성으로서는 가장 좋은 특성을 발휘하는 것이 곤란해진다.
도 29a의 점선은 제 1 광원(11)을 사용한 상태에서 대물렌즈(16)가 트래킹 방향으로 시프트했을 때의 파면 수차의 특성을 도시하고, 도 29b의 점선은 제 2 광원(21)을 사용한 상태에서 대물렌즈(16)가 트래킹방향으로 시프트했을 때의 파면수차의 특성을 도시하고 있다.
즉, DVD 및 CD 대응의 각 광학계에서의 대물렌즈(16)의 시프트량과 파면수차의 관계를 각각 도시한 것이다. 그리고, 이 파면수차가 광학계의 광학성능을 도시하고 있고, 0.04λrms가 허용범위의 기준이 되고 있다.
도 28a와 같은 배치의 경우, 도 6a에 도시한 바와 같이 대물렌즈(16)에 대해 무한원의 위치에 외관의 광원이 존재하게 된다. 이 때문에, 대물렌즈(16)의 시프트에 대해서 파면 수차의 악화는 보이지 않고 양호한 광학 특성을 얻을 수 있다. 그런데, 도 28b에 도시한 CD 대응의 광학계에서는 광원(21)으로부터 조사되는 광속을 콜리메이터렌즈(14)에 의해 확산광으로 하고, 광디스크의 기판 두께에 의해 발생하는 구면 수차를 보정하기 위해 콜리메이터렌즈(14)의 초점(A) 보다도 내측(콜리메이터렌즈(14)측)에 제 2 광원(21)을 배치하고 있다.
도 28b에 도시한 바와 같은 배치의 경우, 대물렌즈(16)에 대해서 외관의 광원위치가 존재하게 된다. 이 때문에, 대물렌즈(16)가 시프트하면, 외관의 광원도 시프트하고, 대물렌즈(16)의 광축과의 사이에 각도가 생기며, 이것이 경사입각이 되어 광학특성을 악화시키고 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서는 도 28c, 도 28d에 도시한 바와 같은 광학계를 구성하고 있다.
즉 도 28c, 도 28d에는 제 1 광원(11) 사용시의 광학계와, 제 2 광원(21) 사용시의 광학계를 나타내고 있다. 도 28c의 배치에서는 DVD에 최적인 특성이 되도록 콜리메이터렌즈(14), 대물렌즈(16A) 및 그 배치 등이 설계된다. DVD에 최적인 것은 대물렌즈(16A)의 스폿이 DVD의 신호기록면에 양호하게 형성되는 것이다. 이 때, 콜리메이터렌즈(14)의 초점거리(A) 보다도 바깥쪽으로 광원(11)이 배치되어 설계된다. 이와 같이 설계한 경우, 콜리메이터렌즈(14)로부터 출력되는 광은 약간 집속하는 경향의 광이 된다.
즉, 650㎚의 단파장 레이저를 발광하는 광원(11)으로부터 조사되는 광빔은 콜리메이터렌즈(14)에 의해 집속광으로 변환되고, 이 집속광은 다이크로익필터(19)에서 적절한 개구수로 제한된 후, DVD의 기판 두께의 광학 부하를 고려하여 설계된 대물렌즈(16)에 의해 DVD의 신호기록면(11a)에 집광된다. 또한, DVD로부터의 반사광은 대물렌즈(16)를 역행한 후, 도시하지 않은 편향소자에 의해 편향되고 광전변환소자로 인도되어 전기신호로 변환된다.
도 28d는 상기 대물렌즈(16A) 및 콜리메이터렌즈(14)의 광로를 사용하고 CD에 대한 광헤드를 형성한 경우를 도시하고 있다. CD의 신호기록면에 대물렌즈(16A)로부터의 초점이 형성되도록 광원(21)을 초점(A)에 한층 접근시키고 있다. 즉, 도 28b의 경우에 비해, 제 2 광원(21)을 초점(A)에 근접시켜 배치하고 있다.
이상과 같이 대물렌즈(16A)에 대해서 광원(11,21)의 위치를 설정함으로써 광디스크의 기판 두께에 의해 발생하는 구면수차를 보정하고 양호한 광학특성을 얻을 수 있다. 그리고, 도 29a, 도 29b의 실선으로 도시하는 특성은 도 28c, 도 28d에 도시한 DVD 및 CD 대응의 각 광학계에서의 대물렌즈(16)의 광축에 직교하는 방향의 시프트량과 파면수차의 관계를 각각 도시한 것이다.
우선, 도 28c에 도시한 DVD 대응의 광학계에서는 대물렌즈(16)에 입사하는 광속이 집속광이므로, 도 30a에 도시한 바와 같이 대물렌즈(16A)에 대해서 유한의 거리에 외관의 광원(X표의 위치)이 존재하게 된다. 그러나, 이 외관 광원이 존재해도, 배율을 선정함으로써, 도 30b에 도시한 바와 같이 대물렌즈(16)의 시프트에 대한 경사입각을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 도 29a에 실선으로 도시한 바와 같이 대물렌즈(16)가 시프트해도 파면 수차가 커지지 않으므로, 양호한 광학특성을 얻을 수 있다.
DVD 대응광학계에서의 파면수차발생의 기준으로서는 λ=0.04 정도 이하가 타당하다고 생각되고 이 값을 초과한 경우는 빔스폿이 커지거나 변형되거나 둥근 띠를 생기게 하여 신호에 잡음이 포함되는 경우가 있다.
한편, 도 28d에 도시한 CD 대응의 광학계에서는 광원(21)으로부터 조사되는광속을 콜리메이터렌즈(14)에 의해 확산광으로 하여 광디스크의 기판 두께에 의해 발생하는 구면수차를 보정하고 있다. 그러나, 이 경우 도 28b의 경우에 비해, 보다 초점(A) 가까운 위치에 광원(21)을 배치할 수 있다. 즉 도 30d에 도시한 바와 같이 대물렌즈(16A)와 외관의 광원의 거리를 크게 할 수 있다.
이 결과, 대물렌즈(16)의 시프트량에 비례하여 외관의 광원이 이동해도 도 28b의 광학계의 그것(외관의 광원의 이동량)에 비해, 광축에 대한 경사입각이 작아진다.
이 때문에, 도 29b에 실선으로 도시한 바와 같이 대물렌즈(16)가 0.6㎜ 시프트한 경우에도 파면수차가 허용치 내로 억제되므로, 실용에 적합한 광학특성을 얻을 수 있다.
이와 같이, DVD에서의 파면수차특성을 λ=0.04정도 이하를 기준으로 조정하고, 즉 콜리메이터렌즈의 초점위치의 바깥쪽에 겹치지 않도록 배치하고, 여기에서 발생한 여유를 이용하여 CD용 광원동작시의 대물렌즈(16)의 서보 동작에 의한 파면수차를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것은 아니고 이 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지로 변형하여 실시할 수 있다.
도 31은 상기한 광헤드 장치를 구비하고 광디스크에 대해 화상 데이터나 음성데이터의 기록재생을 실시하기 위한 광디스크 장치의 구성을 도시하고 있다. 즉, 도 31에서 부호 "33"은 광디스크이다. 이 광디스크(33)는 디스크 모터(34)에 의해 회전 구동되도록 이루어져 있다.
또한, 이 광디스크(33)의 신호기록면에 대향하여 상기한 광헤드 장치(35)가 배치되어 있다. 이 광헤드 장치(35)는 광디스크(33)의 신호기록면에 대해서 레이저광을 조사함으로써 광디스크(33)로의 데이터의 입력 및 광디스크(33)로부터의 데이터의 판독을 선택적으로 실시하는 것으로, 광디스크(33)의 직경 방향으로 이동 가능하도록 지지되고 있다.
여기에서 우선, 재생 동작에 대해서 설명한다. 상기 광헤드 장치(35)에 의해 광디스크(33)로부터 얻어진 데이터는 변복조·오류 정정 처리부(36)에 공급된다. 이 변복조·오류 정정처리부(36)는 트랙버퍼메모리(37)를 사용하고, 광헤드장치(35)로부터 입력된 데이터에 복조처리 및 오류정정처리를 실시하고 있다.
그리고 이 변복조·오류정정처리부(36)로부터 출력되는 데이터 중 화상데이터는 MPEG(Moving Picture Image Coding Experts Group) 인코더/디코더(38)에 공급된다. 이 MPEG 인코더/디코더(38)는 플레임 메모리(39)를 사용하여, 변복조·오류정정처리부(36)로부터 공급되는 화상데이터에 MPEG 데이터처리를 실시하고 있다.
그 후, 이 MPEG 인코더/디코더(38)로부터 얻어지는 화상데이터는 비디오 인코더/디코더(40)에 공급되어 비디오 디코드 처리가 실시되고, 출력단자(41)로부터 추출된다. 또한, 상기 변복조·오류 정정 처리부(36)로부터 출력되는 데이터 중 음성데이터는 오디오 인코더/디코더(42)에 공급되어 오디오 디코드 처리가 실시되고 출력단자(43)로부터 추출된다.
다음에, 기록 동작에 대해서 설명한다. 우선, 입력단자(44)에 공급된 화상데이터는 비디오 인코더/디코더(40)에 공급되어 비디오 인코드 처리가 실시된 후,MPEG 인코더/디코더(38)에 공급된다. 이 MPEG 인코더/디코더(38)는 플레임 메모리(39)를 사용하고 비디오 인코더/디코더(40)로부터 공급되는 화상 데이터에 MPEG 인코드 처리를 실시하고 있다.
또한, 입력단자(45)에 공급된 음성 데이터는 오디오 인코더/디코더(42)에 공급되어 오디오 인코드 처리가 실시된다. 그리고, 상기 MPEG 인코더/디코더(38)로부터 출력된 화상 데이터와, 오디오 인코더/디코더(42)로부터 출력된 음성 데이터는 변복조·오류 정정 처리부(36)에 공급된다.
이 변복조·오류정정처리부(36)는 트랙 버퍼 메모리(37)를 사용하고 입력된 화상 데이터와 음성 데이터에 기록하기 위한 변조 처리 및 오류 정정 부호 부가 처리를 실시하고 있다. 그리고, 이 변복조·오류정정처리부(36)로부터 출력된 데이터가 광헤드 장치(35)를 통하여 광디스크(33)에 기록된다.
또한, 상기 디스크모터(34), 변복조·오류정정처리부(36), MPEG 인코더/디코더(38), 비디오 인코더/디코더(40) 및 오디오 인코더/디코더(42)는 MPU(Micro Processing Unit)(46)에 의해 그 동작이 제어되고 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대물렌즈가 그 광축과 직교하는 방향으로 시프트된 경우에도 파면수차를 적게 억제하고 광학성능을 향상시킬 수 있는 매우 양호한 광헤드 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는 광디스크로서는 DVD와 이 DVD와는 사양이 다른 CD를 기록재생할 수 있는 광헤드 및 디스크 장치로서 설명했지만, DVD와 CD의 조합에한정되는 것은 아니다. 각종의 광디스크의 기록이나 재생에 적용할 수 있다.
Claims (16)
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- 제 1 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 광원과, 상기 제 1 광디스크보다도 기판의 두께가 큰 제 2 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 출사하는 제 2 광원을 갖고, 제 1 광빔의 파장과 제 2 광빔의 파장이 다른 광헤드에 있어서,공통방향에서 도입되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔의 광로 상에 배치되는 다이크로익 필터로서, 광투과특성이 상기 제 1 광빔에 대해서는 전체면에서 투과시키는 파장특성을 갖고, 상기 제 2 광빔에 대해서는 상기 전체면 중 중앙의 일부를 광투과개구로 하는 파장특성을 갖는 다이크로익 필터를 구비하고,상기 제 1 광디스크에 조사되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광디스크에 조사되는 상기 제 2 광빔의 개구를 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
- 제 1 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 광원과, 상기 제 1 광디스크보다도 기판의 두께가 큰 제 2 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 출사하는 제 2 광원을 갖고, 제 1 광빔의 파장과 제 2 광빔의 파장이 다른 광헤드를 갖는 광디스크 장치에 있어서,상기 광헤드는공통방향에서 도입되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔의 광로 상에 배치되는 다이크로익 필터로서, 광투과특성이 상기 제 1 광빔에 대해서는 전체면에서 투과시키는 파장특성을 갖고, 상기 제 2 광빔에 대해서는 상기 전체면 중 중앙의 일부를 광투과개구로 하는 파장특성을 갖는 다이크로익 필터를 구비하고,상기 제 1 광디스크에 조사되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광디스크에 조사되는 상기 제 2 광빔의 개구를 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
- 제 1 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 광원과, 상기 제 1 광디스크보다도 기판의 두께가 큰 제 2 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 출사하는 제 2 광원을 갖고, 제 1 광빔의 파장과 제 2 광빔의 파장이 다른 광헤드에 있어서,공통방향에서 도입되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔의 광로 상에 배치되는 다이크로익 필터로서, 광투과특성이 제 1 광빔에 대해서는 제 1 개구수로 투과시키는 파장특성을 갖고, 제 2 광빔에 대해서는 상기 제 1 개구수가 형성된 부분의 내측에 상기 제 1 개구수보다도 작은 제 2 개구수로 투과시키는 파장특성을 갖는 다이크로익 필터를 구비하고,상기 제 1 광디스크에 조사되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광디스크에 조사되는 상기 제 2 광빔의 개구를 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
- 제 1 광디스크에 조사하는 제 1 광빔을 출사하는 제 1 광원과, 상기 제 1 광디스크보다도 기판의 두께가 큰 제 2 광디스크에 조사하는 제 2 광빔을 출사하는 제 2 광원을 갖고, 제 1 광빔의 파장과 제 2 광빔의 파장이 다른 광헤드를 갖는 광디스크장치에 있어서,상기 광헤드는공통방향에서 도입되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔의 광로 상에 배치되는 다이크로익 필터로서, 광투과특성이 제 1 광빔에 대해서는 제 1 개구수로 투과시키는 파장특성을 갖고, 제 2 광빔에 대해서는 상기 제 1 개구수가 형성된 부분의 내측에 상기 제 1 개구수보다도 작은 제 2 개구수로 투과시키는 파장특성을 갖는 다이크로익 필터를 구비하고,상기 제 1 광디스크에 조사되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광디스크에 조사되는 상기 제 2 광빔의 개구를 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 다이크로익 필터의 광투과 개구는 디스크 트랙의 접선방향으로 개구수 대략 0.43, 디스크 반지름 방향으로 개구수 대략 0.40의 타원형상인 것을 특징으로 하는 광헤드.
- 제 8 항에 있어서,상기 다이크로익 필터의 광투과개구는 디스크 트랙의 접선방향으로 개구수 대략 0.43, 디스크 반지름 방향으로 개구수 대략 0.40의 타원형상인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 광헤드는대물렌즈와,공통방향으로 도출되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔을 반사시켜 상기 대물렌즈로 인도하는 올림 미러를 구비하고,상기 대물렌즈와 상기 다이크로익 필터를 유지하는 헤드부를 갖는 렌즈홀더와,상기 렌즈홀더의 헤드부를 트래킹 또는 포커싱 방향으로 구동하는 구동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
- 제 8 항에 있어서,상기 광헤드는대물렌즈와,공통방향으로 도출되는 상기 제 1 광빔과 상기 제 2 광빔을 반사시켜 상기 대물렌즈로 인도하는 올림미러를 구비하고,상기 대물렌즈와 상기 다이크로익 필터를 유지하는 헤드부를 갖는 렌즈홀더와,상기 렌즈홀더의 헤드부를 트래킹 또는 포커싱방향으로 구동하는 구동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 대물렌즈와 상기 다이크로익 필터는 일체인 것을 특징으로 하는 광헤드.
- 제 12 항에 있어서,상기 대물렌즈와 상기 다이크로익 필터는 일체인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
- 제 5 항, 제 7 항, 제 9 항, 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 제 1 광빔과 제 2 광빔은 서로 파장이 다른 것을 특징으로 하는 광헤드.
- 제 6 항, 제 8 항, 제 10 항, 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서,상기 제 1 광빔과 제 2 광빔은 서로 파장이 다른 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS6391834A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Hitachi Ltd | 光ヘツド |
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