KR100375514B1

KR100375514B1 - 광픽업장치

Info

Publication number: KR100375514B1
Application number: KR1019970053685A
Authority: KR
Inventors: 히로시 사까이; 박상기
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 2003-11-28
Also published as: US6137752A; KR19990032605A; NL1010322C2; CN1126085C; CN1215206A; JPH11219529A; NL1010322A1

Abstract

본 발명은 CD-ROM, DVD 등 광 정보 처리 장치에 사용되는 광 픽업 장치에 대한 것으로 광원인 반도체 레이저로부터의 출사광속을 정보 기록 매체에 대물렌즈등으로써 집광 시키어 이 정보 기록 매체로 부터의 반사광의 신호를 검출하기 위해서 포토 디텍터와, 초점을 정보 기록면에 유지시키기 위한 포커스 에러 신호를 작성하기 위한 광학 소자인 홀로그램과, 트랙을 유지하기 위한 트랙킹 에러 신호를 작성하기 위한 광학 소자인 회절격자를 갖는 홀로그램 헤드 모듈에 있어서, 부품갯수를 적게하여 작은 포토 디텍터로 상기 대물렌즈의 트랙 위치에 관계없이 양호한 포커스 에러 신호를 검출하여 양호한 기록 신호를 출력한다. 또한 광학 부품이 얼마 안되는 위치 편차에 의해서도 신호 특성의 열화가 적은 광 픽업을 고안한다.

이를 실시하기 위한 특징적인 수단은 레이저 빔의 출사광을 발사하는 광원과, 상기 광원으로부터 발사되는 출사광을 주빔과 적어도 2개 이상의 서브빔으로 분할하는 회절격자와, 상기의 회절격자로서 분할된 주빔과 서브빔을 각각 독립적으로기록 매체 상에 집광시키는 대물렌즈와, 기록 매체로부터 반사되는 반사광을 상기 출사광축으로부터 분할하기 위해 트랙열과 평행한 제 1 분할선과, 상기 제 1 분할선을 포함하는 2개 이상 n개의 분할선으로써 2n개의 부채꼴 영역으로 등분한 후, 상기한 2n개의 부채꼴 영역중 하나 건너 하나씩 배치된 n개의 영역으로써 제 1 회절빔을 회절시킬 수 있도록 형성하고, 그 사이 사이에 배치된 또 다른 n개의 영역으로써 제 2 회절빔을 회절시킬 수 있도록 형성한 홀로그램과, 피트열 방향과 평행한 방향으로 2분할 되어 있고, 각 분할 영역은 상기의 홀로그램에 의해 발생한 제 1 회절빔과 제 2 회절빔을 수광하기 위해 트랙열 방향으로 3개 이상 분할된 소자로 이루어진 복수의 분할선을 가지는 구조의 포토 디텍터로 구성하는데 있다.

Description

광 픽업 장치{Optical Pick-up System}

본 발명은 CD-ROM, DVD 등 광 정보 처리 장치에 사용되는 광 픽업 장치에 대한 것으로 더 자세히 말하자면 파장변화 및 대물렌즈의 트랙 위치에 관계없이 안정된 포커스 에러 시그널(Focus Error Signal)을 검출하여 안정된 기록 신호를 출력함은 물론 광학 부품의 위치 편차, 신호 특성의 열화가 적은 구조를 제공하기 위한 것이다.

종래 광학계를 간소화하여 광헤드로 하는 홀로그램 헤드가 일본국 특허 공개소63-229640호로 알려져 있다.

이는 도 1에 나타낸 바와 같이 반도체 레이저인 광원(101)으로부터 레이저 빔(111)이 발사되면 이 빔은 홀로그램(103)을 투과한 후, 대물렌즈(104)에 입사되는 바, 이때, 홀로그램(103)을 투과한 빔(111)은 0차 빔과, +1차 빔과, -1차 빔으로 분할되지만 0차 빔을 사용하게 된다.

대물렌즈(104)를 통과한 빔은 디스크(105)의 정보 기록 재생면에 도달하여 빛의 초점을 형성하며, 디스크(105)에서 반사한 반사 빔은 다시 대물렌즈(4)를 투과하여 홀로그램(103)에 입사하며, 홀로그램(103)에서 회절된 -1차 회절빔(131)과 +1차 회절빔(132)은 각각 광원(101) 근처에 배치된 2개의 포토 디텍터(106)에 입사한다.

포토 디텍터(106)는 포토 디텍터 설치대(107)의 위에 올려져 있으며, 회전 조정이 가능하도록 되어 있다.

여기서 홀로그램(103)을 통과한 반사 빔은 2개의 공역(共役) 초점(171)(172)을 갖는 형태로 되어 있으며, 이 초점(171)(172)은 광원(101)에 대하여 광축방향의 전후(前後)한 위치에 있다.

다시 말해서 좌, 우 포토 디텍터(106)에 도달되는 -1차 회절빔(131)과 +1차 회절빔(132)은 각각 포토 디텍터(106) 보다 더 앞쪽에 또는 더 뒤쪽에서 초점이 맞도록 되어 있으며, 도 2a, 도 2b, 도 2c를 통해 더 자세히 설명한다.

디스크(105)의 정보 기록 재생면이 마침 대물렌즈(104)의 초점 위치에 있을 때는 도 2b에서 보는 바와 같이 좌, 우의 회절빔(131)(132)이 각각 본연의 위치에서 정확히 초점을 맺기 때문에 포터 디텍터(106)에 잡히는 회절빔(131)(132)의 직경은 동일한 크기로 되어 있다.

그리고 정보 기록 재생면 즉, 디스크(105)가 대물렌즈(104)로부터 멀어져 있을 때는 도 2a에서 보는 바와 같이 포토 디텍터(106)에 잡히는 좌측 회절빔(131)의 직경은 커지고, 우측 회절빔(132)의 직경은 작아진다.

반면에 정보 기록 재생면 즉, 디스크(105)가 대물렌즈(104)로 가까워지면 좌측 회절빔(131)의 직경은 작아지고, 우측 회절빔(132)의 직경은 커진다.

따라서 상기와 같은 좌, 우 양쪽의 회절빔의 직경(빛의 크기)으로 대물렌즈(104)와 디스크(105)의 초점상태를 알 수 있으며, 이와 같은 포커스 에러 값을 Fe라 했을 때

Fe = 167 - 164

또는 Fe = (163+165+167) - (164+166+168)로 얻을 수 있게 된다.

홀로그램(103)은 광원(101)로부터 나오는 빔을 회절 하는데 임하여 회절빔의 초점을 0차 빔과 다른 위치에 초점을 맺도록 하는 작용이 있기 때문에 기록재생을 할 때 정보 기록 재생면상에 불필요한 초점을 맺는 일이 없어서 불필요한 재생 신호를 넣거나 기록하는 일이 없게 되는 것이다.

또한 이상과 같은 종래의 구조에서는 광원(101)의 파장 차에 따른 회절 각의 변화는 광원에 대하여 방사 방향에 평행한 포토 디텍터(164)(167)를 사용하므로서 대처하였기 때문에 파장변동이 발생하는 경우에도 레이저 빔은 분할 방향에 따라 이동하기 때문에 포커스 에러 신호 등에 편차가 발생하기 어려운 구조로 되어 있으며, 이로 인해 다음과 같은 결점이 있다.

첫째, 홀로그램(103)은 2개의 공역 초점(171)(172)을 갖는 방법을 사용하기 때문에 광원(101)을 끼운 양쪽에 각각의 포토 디텍터가 필요하다.

그러므로 종래의 구조에서는 2개의 포토 디텍터(106)를 제조하여야 하고, 이를 포토 디텍터 설치대(107)에 고정하기 위해서는 동일한 위치에 대칭형으로 설치해야 하므로 큰 어려움이 따르며, 경우에 따라서 1개의 큰 실리콘 기판에 구멍을 뚫어 그 구멍에 광원을 마련하는 구조로 할 수도 있으나 실리콘 반도체의 단가가 크게 높아지는 문제가 있을 뿐만 아니라 집적화된 포토 디텍터의 중앙에 광원을 설치하고자 고정하기 위해서는 새로운 기술(Hybrid화 설비)이 필요하게 된다.

둘째, 홀로그램(103)은 2개의 공역 초점(171)(172)을 가지도록 하되, 광원(101)에 대해 광축방향의 전, 후 위치에 오도록 하기 위해서 홀로그램(103)으로부터 포토 디텍터(106)에 이르기까지의 광축 방향 거리, 홀로그램(103)으로부터 광원(101)까지의 광축 방향 거리가 상대적으로 항상 같지 않으면 안되며, 광축방향에 대한 거리관계에 있어서 설계상의 변경가능성이 전혀 없는 문제가 있다.

한편, 홀로그램을 사용한 같은 선행 기술로서 일본국 특허 공개 소63-13134호가 있다.

이것은 비점수차에 의해 포커스 에러를 검출하는 방법으로서 도 3a 도 3b, 도 3c에서 보듯이 4분할 포토 디텍터(206)에 포커스 에러 신호 Fe는

Fe = (263+266) - (264+265) 로 검출하게 된다.

이 광학계에 있어서는 대물렌즈가 중심에 있을 때에는 빔의 위치가 도 3b에나타나는 바와 같은 위치가 되나 대물렌즈가 트랙을 추적하되, 중심으로부터 이동하면서, 디스크 내주 측으로 대물렌즈가 이동했을 때에는 빔의 위치가 도 3a에 표시된 것과 같이 이동하고, 디스크 외주 측으로 대물렌즈가 이동했을 때에는 빔의 위치가 도 3c에 표시된 것과 같이 이동한다.

따라서 대물렌즈가 중심 이외의 위치에 있을 때는 포커스 에러 신호가 편차를 가지기도 하고, 감도가 변하기도 하는 문제가 발생하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 포커스 에러 신호 검출을 하되, 광원의 양쪽에 포토 디텍터를 배치하는 것이 아니라 일측 한쪽에만 설치하여 가능하도록 하는데 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은 작고 간단한 구조로 제조할 수 있도록 하는데 있으며, 본 발명의 또 다른 목적은 2개의 회절빔은 각각 임의의 포커스 파워를 가지도록 할 수 있기 때문에 광원과 포토 디텍터와의 위치 관계는 홀로그램으로부터 포토 디텍터까지의 광축방향의 거리와, 홀로그램으로부터 광원까지의 광축방향의 거리와의 상대적인 위치 관계에 지나치게 큰 차이를 갖게 하지 않는 범위에서 자유로운 설계 변경이 가능하도록 하는데 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 홀로그램은 기록 매체인 디스크의 트랙 열에 대해 나란한 평행 방향의 분할선과 여기에 교차되는 수직 방향의 분할선으로 4분할되어 4개의 영역을 가지도록 한 후, 서로 대각하는 2개씩의 영역이 각각 같은 회절각과 회절초점을 가지도록 형성하므로써 디스크에서 반사되는 반사광이제 1 회절빔과 제 2 회절빔으로 분할되도록 하면서 각각 포토 디텍터의 전, 후에서 초점이 맺어지도록 하는데 첫째 특징이 있고, 상기한 제 1 회절빔과 제 2 회절빔이 수광되는 본 발명의 포토 디텍터는 피트열 방향과 평행하게 2분할하고, 또한 트랙열 방향과 대략 평행한 방향으로 각 3분할 이상 분할한 형상으로 하며, 각 회절빔을 분할하는 구조로 하는 것으로서, 대물렌즈가 중심으로부터 이동했을 경우에도 빔의 위치가 분할선에 따라 이동하도록 된다. 따라서 포커스 에러 신호는 편차를 가질 수 없을 뿐만 아니라 감도가 변하거나 하지 않게 된다.

덧붙여 말하자면 본 발명에 따른 빔 사이즈 법에서의 포커스 에러 신호 검출이라면, 포토 디텍터의 미세한 위치 편차가 있거나 홀로그램의 회전 위치 편차가 있어도 포커스 에러 신호에 편차가 발생하기 어려운 특징이 있다.

도 1은 종래의 광 픽업 장치를 보인 구성도,

도 2a 내지 2c는 종래 광 픽업 장치의 포토 디텍터에서의 회절빔 초점 상태도,

도 3a 내지 3c는 또 다른 종래의 광 픽업 장치의 포토 디텍터에서의 회절빔 초점 상태도,

도 4는 본 발명의 광 픽업 장치를 보인 요부 사시도,

도 5는 본 발명의 광 픽업 장치를 보인 요부 정면도,

도 6은 본 발명의 홀로그램의 다른 실시예를 보인 사시도,

도 7은 본 발명의 다른 실시예의 정면도,

도 8a 내지 8c는 본 발명의 광 픽업 장치의 포토 디텍터에서의 회절빔 초점 상태도,

도 9는 본 발명의 광 픽업 장치에서 파장변화에 따른 포토 디텍터 상에서의 회절빔의 초점 이동 상태를 설명하기 위한 포토 디텍터의 평면도,

도 10은 본 발명의 광 픽업 장치에서 디스크에 대한 대물렌즈의 위치 변화에 따른 회절빔의 상태를 설명하기 위한 포토 디텍터의 평면도,

도 11은 본 발명의 홀로그램 헤드 모듈의 구성도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광원 2 : 회절격자

3 : 홀로그램 4 : 대물렌즈

5 : 디스크 6 : 포토 디텍터

11 : 빔 31 : 제 1 회절빔

32 : 제 2 회절빔

33,35 : 홀로그램의 제 1 회절빔용 영역

34,36 : 홀로그램의 제 2 회절빔용 영역

37,38 : 홀로그램의 영역 분할선

61,62,63,64,65,66,67,68 : 포토 디텍터의 소자

71,72 : 회절빔의 초점

이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 실시 예를 설명한다.

도 4에서 보듯이 광원(1)은 통상적인 반도체 레이저가 사용된다. 광원(1)으로부터 발사된 빔(11)은 트랙킹 검출용의 회절격자(2)를 통과하여 0차 광과 ±1차 광으로 분리된 다음 홀로그램(3)을 통과한다.

홀로그램을 통과해도 0차 광과 ±1차 광으로 분리되지만 0차 광을 사용한다.

다음에 빔(11)은 대물렌즈(4)에 의해 디스크(5)의 정보 기록면 상에 집광되며, 이 정보 기록면 상에서 반사된 반사 빔은 다시 대물렌즈(4)를 통과하여 홀로그램(3)에 입사된다.

여기서 홀로그램(3)에 의해서 제 1 회절빔(31) 및 제 2 회절빔(32)이 만들어지고, 광원(1) 옆의 8분할 포토 디텍터(6)에 도달된다. 이 포토 디텍터(6)는 8분할 소자(61)(62)(63)(64)(65)(66)(67)(68)로 이루어지는 바, 도면에서는 이해가 쉽도록 실제보다 크게 표현하였다.

홀로그램(3)은 각각의 영역에 의해 2개의 초점을 가지며, 서로 다른 회절력을 가지고 있다.

즉, 도 4 및 도 5의 홀로그램 영역(33)(35)은 광원(1)에 수속되는 구면파면과 8분할 포토 디텍터의 소자(67)의 전면으로 수속되는 2개의 구면파면과의 간섭 줄무늬에 상당하는 격자 패턴을 가지고 있으며, 이것에 의한 제 1 회절빔(31)이 생기고, 또 홀로그램 영역(34)(36)은 반도체 레이저 광원(1)에 수속되는 구면파면과 8분할 포토 디텍터의 소자(64)의 후면으로 수속되는 2개의 구면파면과의 간섭 줄무늬에 상당하는 격자 패턴을 가지고 있으며, 이것에 의한 제 2 회절빔(32)이 생긴다. 이들 격자 패턴은 이해를 돕기 위해 도 4 에서는 실제 보다 크게 표현하였다.

홀로그램의 영역(33)(35)과 또 다른 홀로그램 영역(34)(36)을 분할하는 분할선(37)은 트랙의 피트열과 평행하고, 분할선(38)은 트랙열과 평행하며, 더구나 광원(1)과 8분할 포토 디텍터(6)를 연결하는 방향에 대하여 평행한 분할선이 되어 분할선(37)과 빛의 축상에서 직교하고 있다.

본 발명의 홀로그램을 구성하는 데 있어서 각각의 영역을 나누되, 중앙을 지나는 다수의 분할선으로 6개 또는 8개 또는 그 이상의 영역으로 나눌 수 있는 바, 트랙열과 평행한 제 1 분할선(37)과, 상기 제 1 분할선을 포함하는 2개 이상 n개의 분할선으로써 2n개의 부채꼴 영역으로 등분한 후, 상기한 2n개의 부채꼴 영역중 하나 건너 하나씩 배치된 n개의 영역으로써 제 1 회절빔(31)을 회절시킬 수 있도록 형성하고, 그 사이 사이에 배치된 또 다른 n개의 영역으로써 제 2 회절빔(32)을 회절시킬 수 있도록 형성하는 것이 요점이며, 이는 도 6을 통해 쉽게 이해할 수 있다.

도 6에서 보듯이 제 1 분할선(37)을 포함하는 4개의 분할선 즉, n값을 4로 하여 홀로그램 영역을 8등분 즉, 2n=8로 실시한 상태로서 이들중 빗금친 부분의 영역과 빗금을 치지 않은 영역으로 나누어 각각 제 1 회절빔(31) 또는 제 2 회절빔(32)을 생성할 수 있도록 하는 것이다.

본 실시 예에 있어서는 도 5에서 보는 바와 같이 광원(1)의 가까운 쪽으로 회절되는 제 1 회절빔(31)이 상기 포토 디텍터(6)의 앞쪽에서 초점이 맺어지고, 먼 쪽의 제 2 회절빔(32)이 상기 포토 디텍터(6)의 뒤쪽에서 초점이 맺어지도록 구성되어 있다.

이와 같이 하므로서 큰 회절력을 필요로 하는 제 2 회절빔(32)을 만들어 내는 홀로그램 영역(34)(36)의 초점 거리는 길게 되어, 그 반대의 경우 즉, 도 7에서 보는 바와 같은 경우를 비교했을 때 홀로그램 패턴의 피치는 넓게 되어 제조하기가 쉽다.

다시 말해서 본 발명을 도 7에서 보듯이 제 1 회절빔(31)의 초점(71)이 포토 디텍터(6)를 지나는 위치에서, 제 2 회절빔(32)의 초점(72)이 포토 디텍터(6)에 못미친 위치에서 각각 맺어지도록 할 수도 있으나 이 경우보다 도 5의 경우가 홀로그램 패턴 형성에 있어 더 바람직하다.

2개의 분할선(37)(38)으로 구획된 대각의 영역인 홀로그램 영역(33)(35)으로부터 회절된 제 1 회절빔(31)은 도 5의 포토 디텍터(6)의 소자(67)의 앞쪽에서 초점(71)을 맺은 다음, 다시 발산하면서 포토 디텍터(66)(67)(68)상에 도달한다.

또, 홀로그램 영역(34)(36)으로부터 회절된 제 2 회절빔(32)은 포토 디텍터 소자(64)의 뒤쪽에서 초점(72)을 맺기 때문에 수렴하면서 포토 디텍터 소자(63)(64)(65)상에 도달한다.

그리고 포토 디텍터 소자(61)(62)는 3빔 트랙킹용 서브빔을 검출하기 위한 소자이다. 즉, 포토 디텍터 소자(61)(62)는 트랙 에러 검출용 소자이고, 포토 디텍터 소자(63)(64)(65)(66)(67)(68)는 포커스 에러 검출용에 사용된다.

다음은 포커스 에러 신호 검출에 대해 설명한다.

도 8b는 빔의 초점이 디스크(5)상에서 정확히 맺어지는 상태일 때 포토 디텍터상의 제 1 회절빔(31) 및 제 2 회절빔(32)의 상태를 좌, 우에 나타내는 것으로서 2개의 회절빔은 같은 크기의 소자(64) 및 또 다른 소자(67)의 분할선에 대해 대칭형을 이루고 있으며, 또 도 8a는 디스크(5)와 대물렌즈(4)의 사이가 가까워져서 초점이 흐려질 때, 도 8c는 디스크(5)와 대물렌즈(4)의 사이가 멀어져서 초점이 흐려진 경우이다.

따라서 포커스 에러 신호 Fe는 Fe = 64 - 67

또는 Fe = (64 + 66 + 68) - (63 + 65 + 67)로 얻을 수 있게 된다.

본 실시 예에 있어서는 빔의 초점이 맺어진 상태일 때의 포커스 에러 신호가 제로 크로스점이 되도록 각 포토 디텍터 소자에 균형 있는 빔의 광량을 분배하는것과 같이 홀로그램(3)을 회전 조정 가능한 구조로 구성하는 것이 바람직하다.

트랙 에러 신호 Te는 통상적으로 픽업의 분야에서 빈번히 사용되고 있는 3빔법을 사용한다.

광원(1)으로부터 발사된 빔(11)은 회절격자(2)에 입사되며, 이후 0차 광과 ±1차 광으로 회절하는 바, 이 ±1차 광의 빔을 트랙 에러 신호용으로 사용하는 것이다.

홀로그램(3)과 대물렌즈(4)를 통과후, 디스크(5)의 정보 기록면상의 0차 광을 끼운 다른 장소에 집광한 ±1차 광은 반사되어, 대물렌즈(4)를 통과후, 홀로그램(3)으로써 회절되어 포토 디텍터(6)상의 소자(61)(62)에 도달된다.

이때, +1차광과 -1차 광의 디스크(5)의 정보 기록면상의 초점 위치를 추종 트랙에 대하여 각각 +90˚, -90˚의 트랙 위상의 장소에 집광하는 것으로 트랙 오차 신호 Te를 Te = 61 - 62 로써 얻을 수 있다.

재생 신호 Rf는 포토 디텍터(6)의 포커스 에러 신호 검출용 여섯 소자의 총합으로서 검출할 수 있게 된다. 즉, Rf = 63 + 64 + 65 + 66 + 67 + 68 이다.

홀로그램(3)을 사용한 포커스 에러 검출 광학계는 광원의 파장의 변동에 대하여 회절각이 달라지기 때문에 포토 디텍터 상에 도달하는 회절빔의 위치가 다르기도 하고 어긋나기도 한다. 그 결과 각 포토 디텍터 소자 위의 광량비라든지 면적비가 변화하여 포커스 편차를 발생시키는 문제가 예상되나 이는 다음과 같이 해결되어질 수 있다.

즉, 홀로그램(3)의 회절 방향은 광원(1)보다 트랙열과 평행한 방향으로 각각의 회절 각을 가지고 있고, 또 포토 디텍터 위의 분할선도 회절 방향과 같이 트랙열과 평행이기 때문에 회절빔의 위치가 달라졌다고 해도 포토 디텍터상의 분할선에 따라 이동할 수밖에 없기 때문에 포토 디텍터상의 각 소자에 도달하는 광량비라든지 면적비는 변화하지 않게 되므로 문제가 없는 것이다.

이와 같이 기준광보다 장파장 쪽으로 파장이 변환할 때, 포토 디텍터의 분할선에 따라서 광원으로부터 멀리 떨어진 방향으로 회절빔이 이동하는 형태를 도 9에서 보이고 있다.

또한, 대물렌즈(4)가 디스크(5)상의 정보 기록 트랙을 따라가고 있을 때, 중심으로부터 어긋난 경우, 포토 디텍터상의 각 소자에 도달하는 회절빔의 위치가 달라지기도 하고, 어긋나기도 하는 경우가 발생한다.

그 결과 포토 디텍터의 각 소자 상에 나타나는 광량비라든지 면적비가 변화하여 포커스 편차를 발생시키는 문제가 우려되나 이는 다음과 같이 해결된다.

즉, 대물렌즈(4)의 어긋남에 따른 홀로그램(3)상의 빔의 이동은 분할선(38)에 따라 이동한다. 따라서 이동 후에도 제 1 회절빔(31)을 발생시키는 홀로그램 영역(33)(35)의 광 이용 면적은 변하지 않는다. 같은 모양으로 제 2 회절빔(32)을 발생시키는 홀로그램 영역(34)(36)의 광 이용 면적도 변하지 않는다. 또 포토 디텍터(6)상의 각 소자에 도달하는 각 회절빔의 위치 어긋남은 분할선에 따라 이동한다.

그러므로 포토 디텍터(6)상의 각 소자에 도달하는 광량비나 면적비는 변하지 않기 때문에 문제가 없다. 이와 같이 대물렌즈(4)의 위치가 달라짐에 따른 포토 디텍터(6)상의 회절빔의 이동은 도 10에 나타내었다.

한편, 본 발명의 광 픽업 장치에서 상기 홀로그램을 포함하는 홀로그램 헤드 모듈로 구성하여 이를 광 픽업 헤드로 하는 본 발명의 또 다른 실시예를 도 11에서 보인다.

도 11은 홀로그램 헤드 모듈(8)의 예를 보인 것으로 기록 매체를 향해 레이저 빔의 출사광을 발사하는 광원(1)과, 상기 광원으로부터 발사되는 출사광을 주빔과 적어도 2개의 서브빔으로 분할하는 회절격자(2)와, 상기의 기록 매체로부터 반사되는 반사광을 상기 출사광축으로부터 분할하기 위해 트랙열과 평행한 제 1 분할선(37)과, 상기 제 1 분할선을 포함하는 2개 이상 n개의 분할선으로써 2n개의 부채꼴 영역으로 등분한 후, 상기한 2n개의 부채꼴 영역중 하나 건너 하나씩 배치된 n개의 영역으로써 제 1 회절빔(31)을 회절시킬 수 있도록 형성하고, 그 사이 사이에 배치된 또 다른 n개의 영역으로써 제 2 회절빔(32)을 회절시킬 수 있도록 형성한 홀로그램(3)과, 상기의 홀로그램에 의해 분할된 한 제 1 회절빔(31)을 수광하기 위해 트랙열 방향으로 3개이상 분할된 수광 소자(66)(67)(68)와, 제 2 회절빔(32)을 수광하기 위해 트랙열 방향으로 3개 이상 분할된 수광 소자(63)(64)(65)를 포함하는 포토 디텍터(6)를 포함하는 것이다.

그리고 상기의 회절격자로서 분할된 주빔과 서브빔을 각각 독립적으로 기록 매체 상에 집광시키기 위한 대물렌즈(3)는 상기한 홀로그램 헤드 모듈과 기록 매체의 사이에 마련하는 바, 이는 상기한 도 5의 구성과 같다.

이상에서 자세히 설명한바와 같은 본 발명은 1개의 작은 포토 디텍터를 사용하기 때문에 제조 가격이 저렴하고, 설계가 자유로우며, 파장 변동이나 대물렌즈의 트랙 방향 위치가 어긋난다 하더라도 신호 특성에 변화가 적은 장점을 가지며, 또한 조정하기 쉽고 안정된 품질을 제공할 수 있게 되는 것이다.

Claims

기록 매체를 향해 레이저 빔의 출사광을 발사하는 광원(1);

상기 광원으로부터 발사되는 출사광을 주빔과 적어도 2개의 서브빔으로 분할하는 회절격자(2);

상기의 회절격자로서 분할된 주빔과 서브빔을 각각 독립적으로 기록 매체 상에 집광시키는 대물렌즈(3);

상기의 기록 매체로부터 반사되는 반사광을 상기 출사광축으로부터 분할하기 위해 트랙열과 평행한 제 1 분할선(37)과, 상기 제 1 분할선을 포함하는 2개 이상 n개의 분할선으로써 2n개의 부채꼴 영역으로 등분한 후, 상기한 2n개의 부채꼴 영역중 하나 건너 하나씩 배치된 n개의 영역으로써 제 1 회절빔(31)을 회절시킬 수 있도록 형성하고, 그 사이 사이에 배치된 또 다른 n개의 영역으로써 제 2 회절빔(32)을 회절시킬 수 있도록 형성한 홀로그램(3); 및

상기의 홀로그램에 의해 분할된 한 제 1 회절빔(31)을 수광하기 위해 트랙열 방향으로 3개이상 분할된 소자(66)(67)(68)와, 제 2 회절빔(32)을 수광하기 위해 피트열 방향으로 3개 이상 분할된 소자(63)(64)(65)로 이루어진 포토 디텍터(6); 로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 홀로그램(3)은 n값을 2로 하였을 때, 트랙열에 대해 평행한 방향의제 1 분할선(37)과 트랙열에 대해 직교하는 방향의 제 2 분할선(38)으로 구획하여 4분할된 영역중 서로 마주하는 광역(33)(35)끼리 같은 회절 각을 가지도록 하여 제 1 회절빔(31)이 회절되도록 하고, 또 다른 광역(34)(36)끼리 같은 회절 각을 가지도록 하여 제 2 회절빔(32)이 회절되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 제 1 회절빔(31)의 초점(71)과 제 2 회절빔(32)의 초점(72)의 거리가 서로 다르도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 3 항에 있어서,

상기한 제 1 회절빔(31)의 초점(71)과, 제 2 회절빔(32)의 초점(72)은 그 중 하나가 광원으로부터 가까운 쪽에 있도록 하고, 나머지 하나는 광원으로부터 먼 쪽에 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 포토 디텍터(6)는 광축에 직교된 자세로 상기한 제 1 회절빔의 초점(71)과 제 2 회절빔의 초점(72)사이에 위치하도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 1 항에 있어서,

상기한 제 1 회절빔(31)의 초점(71)은 광원으로부터 가까운 거리에 있으면서 포토 디텍터의 소자(66)(67)(68)에 미치기 전에 있도록 하고, 제 2 회절빔(32)의 초점(71)은 광원으로부터 먼 거리에 포토 디텍터의 소자(63)(64)(65)를 지난 위치에 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
기록 매체를 향해 레이저 빔의 출사광을 발사하는 광원(1)과, 상기 광원으로부터 발사되는 출사광을 주빔과 적어도 2개의 서브빔으로 분할하는 회절격자(2)와, 상기의 기록 매체로부터 반사되는 반사광을 상기 출사광축으로부터 분할하기 위해 트랙열과 평행한 제 1 분할선(37)과, 상기 제 1 분할선을 포함하는 2개 이상 n개의 분할선으로써 2n개의 부채꼴 영역으로 등분한 후, 상기한 2n개의 부채꼴 영역중 하나 건너 하나씩 배치된 n개의 영역으로써 제 1 회절빔(31)을 회절시킬 수 있도록 형성하고, 그 사이 사이에 배치된 또 다른 n개의 영역으로써 제 2 회절빔(32)을 회절시킬 수 있도록 형성한 홀로그램(3)과, 상기의 홀로그램에 의해 분할된 한 제 1 회절빔(31)을 수광하기 위해 트랙열 방향으로 3개이상 분할된 수광 소자(66)(67)(68)와, 제 2 회절빔(32)을 수광하기 위해 트랙열 방향으로 3개 이상 분할된 수광 소자(63)(64)(65)를 포함하는 포토 디텍터(6)로 이루어진 홀로그램 헤드 모듈(8); 및

상기한 홀로그램 헤드 모듈과 기록 매체의 사이에 마련하여 상기의 회절격자로서 분할된 주빔과 서브빔을 각각 독립적으로 기록 매체 상에 집광시키는 대물렌즈(3);로 구성하여 상기한 주빔 및 서브빔을 트랙열에 셋팅하기에 용이하도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 7 항에 있어서,

상기한 홀로그램(3)은 n값을 2로 하였을 때, 트랙열에 대해 평행한 방향의 제 1 분할선(37)과 트랙열에 대해 직교하는 방향의 제 2 분할선(38)으로 구획하여 4분할된 영역중 서로 마주하는 광역(33)(35)끼리 같은 회절 각을 가지도록 하여 제 1 회절빔(31)이 회절되도록 하고, 또 다른 광역(34)(36)끼리 같은 회절 각을 가지도록 하여 제 2 회절빔(32)이 회절되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 7 항에 있어서,

상기한 제 1 회절빔(31)의 초점(71)과 제 2 회절빔(32)의 초점(72)의 거리가 서로 다르도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 9 항에 있어서,

상기한 제 1 회절빔(31)의 초점(71)과, 제 2 회절빔(32)의 초점(72)은 그 중 하나가 광원으로부터 가까운 쪽에 있도록 하고, 나머지 하나는 광원으로부터 먼 쪽에 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 7 항에 있어서,

상기한 포토 디텍터(6)는 광축에 직교된 자세로 상기한 제 1 회절빔의 초점(71)과 제 2 회절빔의 초점(72)사이에 위치하도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
제 7 항에 있어서,

상기한 제 1 회절빔(31)의 초점(71)은 광원으로부터 가까운 거리에 있으면서 포토 디텍터의 소자(66)(67)(68)에 미치기 전에 있도록 하고, 제 2 회절빔(32)의 초점(72)은 광원으로부터 먼 거리에 포토 디텍터의 소자(63)(64)(65)를 지난 위치에 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 광 픽업 장치.