KR100382900B1 - 광픽업장치 - Google Patents

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요시아끼 가또
아쯔시 후꾸모또
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수 적층하여서 이루는 다층광디스크에 기록된 정보신호를 재생하기 위해 사용되는 광픽업장치이다. 이 광픽업장치는 광빔을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하여 다층광디스크에 조사하는 광학수단과, 다층광디스크에서 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사된 제 1 및 제 2사이드빔을 각각 수광하는 제 1 및 제 2사이드빔용의 수광부와, 메인빔용의 수광부, 제 1 및 제 2사이드빔용의 수광부에서 수광되는 광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖춘다. 제 1 및 제 2사이드빔용의 수광부가, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층에서 반사되는 메인빔의 반사광이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용의 수광부에서 소정의 간격을 두고 배치됨으로써, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층에서 반사되는 반사광의 영향을 받지 않고, 정보신호를 독해하여야 할 정보신호층에 기록된 정보신호의 정확한 재생이 행하여진다.

Description

광픽업장치
종래, 광디스크를 기록매체에 사용하는 기록 및/또는 재생장치에 사용되는 광픽업장치는, 광빔을 출사하는 광원으로써의 반도체레이저와, 이 반도체레이저 광디스크와의 사이에, 서로 광축을 일치시켜서 설치되는 콜리메이터렌즈, 회절격자, 편광빔 스플리터, 대물렌즈와를 갖추고 있다. 또 이 광픽업장치는 광디스크로부터의 반사광을 수광하는 포토디텍터와, 이 포토디텍터와 편광빔 스플리터와의 사이에 서로 광축을 일치시켜서 설치되는 포커싱렌즈와를 갖추고 있다.
그리고 이 광픽업장치는, 반도체레이저에서 출사된 광빔을 편광빔 스플리터, 대물렌즈 등을 거쳐서 광디스크의 신호기록층에 집광하여 조사하는 동시에, 포토디텍터에 의해 광디스크로부터의 반사광을 수광할 수 있도록 구성되어 있다.
그런데, 상술과 같은 광픽업장치를 정보신호의 기록 및/또는 재생수단으로써 사용하는 기록 및/또는 재생장치의 기록매체로써 사용되는 광디스크는, 일반적으로 폴리카보네이트(PC: Polcarbonaite), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA:Polmethylmethacrlate) 등의 투명한 합성수지재료에 의해 형성되는 기판과, 이 기판의 주면상에 형성되는 정보신호층과, 이 정보신호층을 기계적 및 화학적으로 보호하기 위해 정보신호층상에 피복형성되는 보호층으로 구성되어 있다.
이런 종류의 광디스크는 열가압성형법, 열주입성형법을 포함하는 제조공정에 의해 제조된다. 이 제조공정에 있어서 생기는 성형시의 열뒤틀림에 의해 광디스크에 휘어짐이나 꾸불어짐이 생기게 된다. 이 때문에 광디스크는 정보신호층인 주면의 연직방향으로 위치엇갈림이 발생하는 동시에, 정보신호층의 트랙의 진원도가 손상되는 현상이 생긴다. 그리고 광디스크는 광픽업장치에 의해 정보신호층에 기록된 정보신호를 재생할 때 회전조작되는 바, 이때 면흔들림이나 트랙흔들림이 발생한다.
따라서 광픽업장치는, 광디스크의 면흔들림이나 트랙흔들림 등에 영향되지 않고 광디스크의 신호기록영역의 정보신호를 독해재생하기 위해, 광디스크의 면흔들림에 따라서 대물렌즈를 포커스조정하는 포커스제어기능과, 광디스크의 신호기록영역의 신호트랙에 추종하여 대물렌즈를 트래킹조정하는 트래킹제어기능과를 갖추고 있다.
그런데 광디스크는, 정보신호의 고기록밀도화가 요망되어 있고, 정보신호가 기록되는 정보신호층이 다층으로 중합되어서 구성된 다층광디스크가 제안되어 있다. 이런 종류의 다층광디스크로써 정보신호층을 2층으로 중합시킨 것이다.
이 2층광디스크(5)는, 도 1에 나타내는 바와같이 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 투명한 합성수지재료에 의해 형성되는디스크기판(5C)과, 이 디스크기판(5C)의 주면상에 형성되는 제 1정보신호층(5A)과, 이 제 1정보신호층(5A)상에 투명수지재료에 의해 형성되는 스페이서층(5D)과, 제 1정보신호층(5A)에 스페이서층(5D)을 거쳐서 중합되어 형성되는 제 2정보신호층(5B)과, 이 제 2정보신호층(5B)을 기계적 및 화학적으로 보호하기 위해 제 2정보신호층(5B)상에 피복형성되는 보호층(5E)으로 구성되어 있다.
이 2층광디스크(5)는, 광픽업장치에 의해 제 1정보신호층(5A)에 중합된 제 2정보신호층(5B)에 중합된 제 2정보신호층(5B)에 기록된 정보신호가 독출될 때, 반도체레이저에서 출사된 광빔이 제 1정보신호층(5A)을 투과하여 제 2정보신호층(5B)에 조사된다.
여기서 사용되는 광픽업장치로써, 3개의 광빔에서 얻어지는 3스폿법에 의해 트래킹제어하는 것이 사용된다. 이 3스폿법을 사용한 광픽업장치에 의해 다층광디스크의 각 정보신호층에 기록된 정보신호를 독해재생할 때, 다음과 같은 문제점이 생긴다. 3스폿법에 의해 트래킹제어하는 광픽업장치에 사용되는 포토디텍터는 도 2에 나타내는 바와같이, 3분할된 광빔중의 중심에 위치하는 메인빔을 검출하는 메인빔용 디텍터(33A)의 양측에, 이 메인빔용 디텍터(33A)를 끼우는것 같이 메인빔의 양측에 위치하는 사이드빔을 검출하는 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(33B, 33C)를 배치한 구성으로 하고 있다.
이 광픽업장치를 사용하여, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 기록된 정보신호를 독해재생할 때, 제 1정보신호층(5A)에 조사된 메인빔(34A) 및 제 1사이드빔(34B) 및 제 2사이드빔(34C)이 제 1정보신호층(5A)에 조사되는 과정에서, 이제 1정보신호층(5A)을 투과하여 정보신호의 독해의 대상으로 되어있지 않은 제 2정보신호층(5B)에도 각각 조사되게 된다.
이 때문에 이 광픽업장치는, 포토디텍터에 2층광디스크(5)의 초점이 맞춰진 제 1정보신호층(5A)에서 반사된 메인빔(34A)이 조사되는 동시에, 초점이 맞춰져있지 않은 제 2정보신호층(5B)에서 포커스를 흐리게하여 크게된 메인빔의 미광(35A), 즉 메인빔의 미광성분도 조사된다. 즉 광픽업장치는 메인빔용 디텍터(33A)상에 메인빔(34A)과, 이 메인빔(34A)의 외주측으로 넓혀진 메인빔의 미광(35A)이 동심원형에 각각 조사된다.
따라서 이 광픽업장치는, 메인빔용 디텍터(33A)상에 조사된 메인빔의 미광(35A)의 일부가, 각 사이드빔용 디텍터(33B, 33C)상에 각각 중첩되게 된다. 광픽업장치는 각 사이드빔용 디텍터(33B, 33C)상에 메인빔의 미광(35A)의 일부가 중첩됨으로써, 각 사이드빔용 디텍터(33B, 33C)에 의한 트래킹에러신호로 직류(DC)변동을 발생시켜, 정확한 트래킹제어를 할 수 없게 될 우려가 있다.
또 이 광픽업장치는, 3스폿법의 특성인 광디스크의 경사나 대물렌즈의 시야흔들림에 대하여 트래킹에러신호가 DC변동을 하지 않는다는 이점을 잃게 된다. 또한 광픽업장치는 2층광디스크(5)의 정보신호의 독해대상으로써 대물렌즈의 초점이 맞춰지는 정보신호층이 전환됨으로써, 메인빔용 디텍터(33A)상에 조사되는 메인빔의 미광(35A)의 형태도 변화된다.
따라서 광픽업장치는, 각 사이드빔용 디텍터(33B, 33C)상에 메인빔의 미광(35A)이 중첩되는 비율이 변화하기 때문에, 트래킹에러신호에 DC오프셋이 생겨서 정확한 트래킹제어를 할 수 없다는 문제점이 있다.
또한 각 사이드빔의 미광은, 강도가 메인빔의 미광과 비교하여 충분히 약하고, 메인빔용 디텍터에 악영향을 미치지 않기 때문에 문제가 되지 않는다.
본 발명은, 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수적층한 소위 다층광디스크에 대하여 정보신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 기록 및/또는 재생장치에 사용되는 광픽업장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 관계되는 광픽업장치에 의해 정보신호의 재생이 행하여지는 2층의 정보신호층을 가지는 광디스크를 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 광픽업이 가지는 문제점을 설명하는 포토디텍터의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 관계되는 제 1실시예의 광픽업장치를 나타내는 측면도이다.
도 4는 상기 광픽업장치가 갖추는 포토디텍터를 나타내는 평면도이다.
도 5a 및 5b는 포토디텍터의 메인빔용 디텍터에 입사되는 광디스크의 각 신호기록층으로부터의 메인빔에 의거한 미광의 상태를 각각 나타내는 평면도이다.
도 6은 포토디텍터의 메인빔용 디텍터 및 사이드빔용 디텍터에 입사되는 광빔 및 미광의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 관계되는 제 2실시예의 광픽업장치가 갖추는 포토디텍터를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명에 관계되는 제 3실시예의 광픽업장치를 나타내는 측면도이다.
도 9는 상기 광픽업장치가 갖추는 포토디텍터를 나타내는 평면도이다.
도 10은 광디스크용 광픽업장치가 갖추는 메인빔용 디텍터에 조사되는 메인빔에 의거한 미광의 직경치수를 산출하는 식을 설명하기 위해 나타내는 모식도이다.
도 11은 본 발명에 관계되는 제 4실시예의 광픽업장치가 갖추는 포토디텍터를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 목적은, 신호기록층을 복수적층한 다층광디스크에 기록된 정보신호를 정확히 재생하는 것을 가능하게 하는 광픽업장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 다층광디스크에 기록된 정보신호의 재생을 행할 때, 고정밀도의 트래킹제어를 행하여 정확히 정보신호의 재생을 가능하게 하는 광픽업장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 제안되는 본 발명에 관계되는 광픽업장치는, 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수적층하여 되는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하여 다층광디스크에 조사하는 광학수단과, 다층광디스크에서 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용의 수광부와 다층광디스크에서 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용의 수광부와, 메인빔용의 수광부, 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부의 각 수광광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖춘다. 그리고 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부가, 다층광디스크상의 초점이 맞혀져 있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사광이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용의 수광부에서 소정의 간격을 두고각각 배치되어서 이룬다.
여기에 사용되는 광학수단은, 광원으로부터의 광빔을 메인빔, 제 1사이드 빔 및 제 2사이드 빔으로 3분할하는 회절격자를 갖춘다. 이 회절격자는 광원으로부터의 광빔을 다층광디스크상의 초점이 맞혀지지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사광이 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부에 간섭하지 않는 소정의 간격으로 3분할한다. 또 광학수단은 비점수차를 발생시키는 광학소자를 갖춘다.
이 광픽업장치에 있어서, 포커스에러는 메인빔용의 수광부의 검출결과에 따라서 검출된다.
또 트래킹에러는, 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부의 검출결과에 따라서 검출된다.
또 본 발명에 관계되는 광픽업장치는, 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수적층하여 되는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하는 회절격자와, 이 회절격자에 의해 분할된 각 빔을 다층광디스크의 정보신호층상에 초점이 맞도록 조사하는 대물렌즈와를 갖춘 광학수단과, 다층광디스크에서 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용의 수광부와, 메인빔용의 수광부, 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부의 각 수광광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를갖춘다. 그리고 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부는, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사광이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용의 수광부에서 소정의 간격을 주고 각각 배치된다.
또 본 발명에 관계되는 광픽업장치는, 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수적층하여 되는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하는 회절격자와, 이 회절격자에 의해 분할된 각 빔을 다층광디스크의 정보신호층상에 초점이 맞도록 조사하는 대물렌즈와, 다층광디스크로부터의 반사광이 입사되는 편광빔 스플리터와를 갖춘 광학수단과, 다층광디스크에서 반사되어 상기 편광빔 스플리터에 의해 투과 또는 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사된 편광빔 스플리터에 의해 투과 또는 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사되어 편광빔 스플리터에 의해 투과 또는 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용의 수광부와를 각각 갖추어서 되는 제 1 및 제 2포토디텍터와, 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖추어진 메인빔용의 수광부, 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부의 각 수광광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖춘다. 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖추어진 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부는, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사광이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용의 수광부에서 소정의 간격을 주고 각각 배치된다.
여기서, 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖추어진 메인빔용의 수광부는, 다시 각각 단책형태의 3개의 수광부로 분할되어 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 본 발명에 의해 실현되는 이점은, 이하에 있어서 도면을 참조하여 설명되는 구체적인 실시의 형태에 의해 한층 명백하게 된다
이하, 본 발명을 다층광디스크로써 2층의 신호기록층을 갖춘 광디스크를 기록매체에 사용하는 기록 및/또는 재생장치에 적용되는 광픽업장치의 예를 들어서 설명한다.
이 광픽업장치는, 3스폿법에 의해 트래킹에러의 검출을 행하여 트래킹제어를 행하고, 비점수차법에 의해 포커싱에러를 검출하여 포커스제어를 행하도록 구성된다.
또, 본 발명에 관계되는 광픽업장치가 적용되는 기록 및/또는 재생장치에 사용되는 2층의 광디스크(5)는, 상술한 도 1에 나타내는 바와같이 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 투명한 합성수지재료에 의해 형성되는 디스크기판(5C)과, 이 디스크기판(5C)의 주면상에 형성된 제 1정보신호층(5A)과, 이 제 1정보신호층(5A)상에 투명수지재료에 의해 형성된 스페이서층(5D)과, 제 1정보신호층(5A)에 스페이서층(5D)을 거쳐서 중합되어서 형성된 제 2정보신호층(5B)과, 이 제 2정보신호층(5B)상에 피복형성되는 보호층(5E)으로 구성되어서 이루는 것이다.
그리고 이 광디스크(5)는, 본 발명에 관계되는 광픽업장치에 의해 제 1정보신호층(5A)상에 중합된 제 2정보신호층(5B)에 기록된 정보신호가 독출될 때, 반도체레이저에서 출사된 광빔이, 제 1정보신호층(5A)을 투과하여 제 2정보신호층(5B)에 조사되는 구성으로 되어 있다.
본 발명에 관계되는 제 1실시예의 광픽업장치(1)는, 도 3에 나타내는 바와같이 광빔을 출사하는 광원이 되는 반도체레이저(6)와, 이 반도체레이저(6)와 2층광디스크(5)와의 사이에 서로 광축을 일치시켜서 설치되는 콜리메이터렌즈(7), 회절격자(8), 편광빔스플리터(PBS)(9), 1/4파장판(10) 및 대물렌즈(11)와를 갖추고 있다. 또 이 광픽업장치(1)는, 광디스크(5)로부터의 반사광을 수광하는 포토디텍터(14)와, 이 포토디텍터(14)와 편광빔스플리터(9)와의 사이에 서로 광축을 일치시켜서 설치되는 포커싱렌즈(12), 실린드리칼렌즈(13)와를 갖추고 있다.
포토디텍터(14)는, 도 4에 나타내는 바와같이 3분할된 광빔의 중심에 위치하는 메인빔을 수광하는 메인빔용 디텍터(26A)와, 메인빔의 양측에 위치하는 2개의 사이드빔을 각각 수광하는 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)와를 갖추고 있다. 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(26B, 26C)는, 메인빔용 디텍터(26A)를 끼우고 이 메인빔용 디텍터(26A)의 양측에 위치하여 설치되어 있다.
포토디텍터(14)를 구성하는 메인빔용 디텍터(26A)는, 수광면에 조사되는 반사광중의 메인빔(27A)의 광축의 중심, 즉 도 4중 점(P1)을 중심으로 하여 수광영역이 도 4중에 나타내는 서로 직교하는 분할선(L1및 ℓ1)에 따라서 분할된 제 1 내지 제 4의 수광영역(41A 내지 41D)으로 4분할된 4분할디텍터가 사용되고 있다.
여기서, 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)는, 도 4, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와같이, 대물렌즈(11)를 거쳐서 조사되는 광빔이 합초되지 않은 정보신호의 독출을 행하지 않은 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔용 디텍터(26A)에 입사되는 메인빔에 의거한 미광이 입사되지않는 거리를 메인빔용 디텍터(26A)에서 이간시켜서 배치된다. 즉 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(26B, 26C)는, 각 디스크(26A∼26c)가 도 4, 도 5a, b에 나타내는 바와같이 직렬로 늘어서는 늘어서기 방향으로 직교하는 각 기준중심선(Q1및 Q2)와 메인빔용 디텍터(26A)와 분할선(L1)과의 사이에, 정보신호의 독출을 행하지 않은 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔에 의거한 미광(28A)을 수광할 수 없는 거리(A1)를 이간시켜서 배치된다.
상술과 같이 구성된 광픽업장치(1)를 사용하여, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층에서 정보신호를 독해재생할 때의 반도체레이저에서 출사되는 광빔의 광로 및 메인빔용 디텍터(26A)에 입사되는 메인빔의 미광(28A)의 상태를 설명한다.
먼저 반도체레이저에서 출사된 광빔은, 콜리메이터렌즈(7)에 입사된다. 이 콜리메이터렌즈(7)는 입사된 광빔을 발산광에서 평행광으로 변환하여 투과시킨다. 콜리메이터렌즈(7)를 투과한 광빔은 회절격자(8)에 입사된다.
이 회절격자(8)는, 입사된 광빔을 메인빔(27A), 제 1사이드빔(27B) 및 제 2사이드빔(27C)으로 3분할하여 투과한다. 회절격자(8)로 3분할된 각 빔은 편광빔 스플리터(9)에 입사된다. 이 편광빔 스플리터(9)는 반도체레이저(6)에서 출사되어 2층광디스크(5)에서 향하도록 입사된 각 빔을 투과시킨다. 또 이 편광빔 스플리터(9)는 후술하는 바와같이 2층광디스크(5)에서 반사되어서 입사된 각 빔을 반사하도록 구성되어 있다.
그리고, 편광빔 스플리터(9)를 투과한 각 빔은, 1/4파장판(10)에 입사된다. 이 1/4파장판(10)은 입사된 각 빔을 직선편광에서 원편광에 각각 변환하여 투과시킨다. 1/4파장판(10)에 투과된 각 빔은 대물렌즈(11)에 입사된다.
이 대물렌즈(11)는 입사된 각 빔을 각각 집광하여 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사한다. 이때 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사된 각 빔은, 제 1정보신호층(5A)상에 집속하도록 조사되는 동시에, 제 1정보신호층(5A)을 투과하여 제 2정보신호층(5B)에도 조사된다.
2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사된 각 빔은, 제 1정보신호층(5A)에서 반사되는 동시에, 제 2정보신호층(5B)에서도 각 빔이 반사된다. 즉 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사된 각 빔은, 대물렌즈(11)의 초점이 맞혀져 있는 제 1정보신호층(5A)으로부터의 각 반사광 및 대물렌즈(11)의 초점이 맞혀지지 않은 제 2정보신호층(5B)으로부터의 각 반사광의 미광으로 되어 반사된다.
그리고 각 반사광 및 각 반사광의 미광은 대물렌즈(11)에 각각 입사한다. 이 대물렌즈(11)는 입사된 각 반사광 및 각 반사광의 미광을 각각 투과시켜서 1/4파장판(10)에 각각 입사시킨다. 이 1/4파장판(10)은 입사된 각 반사광 및 각 반사광의 미광을 원편광에서 직선편광으로 각각 변환하여 투과한다. 1/4파장판(10)을 투과한 각 반사광 및 각 반사광의 미광은, 편광빔 스플리터(9)에 입사되고, 이 편광빔 스플리터(9)에 의해 각각 반사되어서 투과된다. 편광빔 스플리터(9)에 의해 반사된 각 반사광 및 각 반사광의 미광은, 포커싱렌즈(12)에 입사되고, 이 포커싱렌즈(12)에 의해 집속되어서 투과된다.
포커싱렌즈(12)를 투과한 각 반사광 및 각 반사광의 미광은, 실린드리칼렌즈(13)에 입사된다. 이 실린드리칼렌즈(13)에 입사된 각 반사광 및 각 반사광의 미광은, 각각 집광되어서 포토디텍터(14)의 각 디텍터상에 각각 조사된다. 여기서 실린드리칼렌즈(13)를 투과한 각 반사광 및 각 반사광의 미광에는 비점수차가 발생한다.
포토디텍터(14)의 메인빔용 디텍터(26A)는, 제 1수광영역(41A) 내지 제 4수광영역(41D)에 조사된 메인빔(27A)의 각 수광광량에 의해, 대물렌즈(11)를 포커싱제어한다. 메인빔용디텍터(26A)는 제 1수광영역(41A) 내지 제 4수광영역(41D)에 의해 출력되는 광량의 검출출력을 각각 E1, E2, E3, E4로 하여, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)의 표면에 있어서의 초점엇갈림의 량을 나타내는 소위 포커스에러신호를 FE로 하면, 이 포커스에러신호(FE)는 다음식에 의거해서 얻어진다.
FE ＝ (E1 ＋ E3) － (E2 ＋ E4)
여기서 얻어지는 포커스에러신호(FE)에 의거해서, 대물렌즈(11)의 포커스제어가 행하여진다.
또, 포토디텍터(14)의 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)에는, 제 1사이드빔(27B) 및 제 2사이드빔(27C)이 입사된다. 그리고 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(26B, 26C)에 의해 검출되는 검출출력을 E5 및 E6로 할 때, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)의 기록트랙에 대한 메인빔의 트랙 엇갈림인 트래킹에러신호(TE)는 다음식에 의거해서 얻어진다.
TE ＝ E5 － E6
여기서 얻어지는 트래킹에러신호(TE)에 의거해서, 대물렌즈(11)의 트래킹제어가 행하여진다.
그런데 메인빔용디텍터(26A)에는, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와같이, 제 1정보신호층(5A)에서 반사된 반사광중의 메인빔(27A)이 입사되고, 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)에는, 제 1정보신호층(5A)에서 반사된 반사광중의 제 1사이드빔(27B) 및 제 2사이드빔(27C)이 각각 입사된다. 또한 메인빔용디텍터(26A)에는 제 2정보신호기록층(5B)에서 반사된 반사광중의 메인빔에 의거한 미광(28A)이 입사되고, 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)에는, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와같이, 제 2정보신호기록층(5B)에서 반사된 반사광중의 제 1사이드빔에 의거한 미광(28B) 및 제 1사이드빔에 의거한 미광(28C)이 각각 입사된다.
메인빔용디텍터(26A)에 입사되는 메인빔에 의거한 미광(28A)은, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와같이, 제 1사이드빔용 디텍터(26A) 및 제 2메인빔용 디텍터(26B)가 메인빔용디텍터(26A)에서, 상술한 바와같이 메인빔에 의거한미광(28A)의 영향을 받지 않는 소정의 간격을 두고 설치되어 있기 대문에, 제 1사이드빔용 디텍터(26B)상 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)상에 각각 중첩되지 않는다. 또 제 1사이드빔에 의거한 미광(28B) 및 제 2사이드빔에 의거한 미광(28C)은, 도시하지 않았으나 메인빔용디텍터(26A)상에 중첩되지 않는다.
또 가령, 이들 제 2정보신호기록층(5B)에서 반사된 반사광중의 제 1사이드빔에 의거한 미광(28B) 및 제 2사이드빔에 의거한 미광(28C)은, 메인빔용디텍터(26A)상에 중첩되는 경우라도, 강도가 메인빔에 의거한 미광(28A)과 비교하여 충분히 약하기 때문에, 메인빔용 디텍터(26A)에 악영향을 미치지 않는다.
본 발명에 관계되는 광픽업장치(1)는, 실린드리칼렌즈(13)의 작용에 의해 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와같이, 메인빔에 의거한 미광(28A)에 비점수차가 발생하여 스폿형태가 타원형태가 된다. 또 이 메인빔에 의거한 미광(28A)은 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에서 반사되거나 제 2정보신호층(5B)에서 반사되는가에 따라서, 타원형태의 장축과 단축을 바꿔넣어서 변화한다.
즉, 본 실시예의 광픽업장치(1)는, 정보신호의 독해재생의 대상이 되는 정보신호층이 2층광디스크(5)의 대물렌즈(11)에 대하여 먼측에 위치하는 제 2정보신호층(5B)인 경우, 도 5a에 나타내는 바와같이 제 1정보신호층(5A)에서 반사되는 반사광중의 메인빔에 의거한 미광(28A)은, 장축이 우로 45도 경사한 타원형태로 된다.
또, 역으로 정보신호의 독해재생의 대상이 되는 정보신호층이 2층광디스크(5)의 대물렌즈(11)에 대하여 가까운측에 위치하는 제 2정보신호층(5A)인 경우, 도 5b에 나타내는 바와같이 제 2정보신호층(5B)에서 반사되는 반사광중의메인빔에 의거한 미광(28B)은, 장축이 좌로 40도 경사한 타원형태로 된다.
그리고 본 실시예의 광픽업장치(1)는, 2층광디스크(5)의 직경방향으로 경사나 대물렌즈(11)에 시야흔들림이 생겼을 때, 메인빔에 의거한 미광(28A) 혹은 미광의 강도분포가 도 5 내지 도 6에 나타내는 화살표 M방향으로, 메인빔용 디텍터(26A)상을 이동한다. 그렇지만 제 1사이드빔용 디텍터(26B)상 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)에는, 메인빔용 디텍터(26A)상을 이동하는 메인빔에 의거한 미광(28A)이 중첩되지 않기 때문에, 트래킹에러신호에 DC오프셋이 생기지 않는다.
상술한 바와같이 본 실시예의 광픽업장치(1)는, 제 1사이드빔용 디텍터(26B)와 제 2사이드빔용 디텍터(26C)가, 메인빔에 의거한 미광(28A)의 직경의 외편으로 위치하여 각각 설치됨으로써 메인빔에 의거한 미광(28A)이 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)에 중첩되지 않는다. 따라서 이 광픽업장치(1)는 트래킹에러신호에 DC오프셋이 생기는 것이 방지되기 때문에, 2층광디스크(5)에 조사되는 광빔의 정확한 트래킹제어를 행할 수 있다.
또 이 광픽업장치(1)는, 2층광디스크(5)의 정보신호를 독해재생하는 전보신호층이 변화하여도, 트래킹에러신호에 DC오프셋이 생기는 것이 방지되어 있기 때문에, 2층광디스크(5)에 조사되는 광빔의 정확한 트래킹제어를 행할 수 있다.
또한 이 광픽업장치(1)는, 비점수차법에 의해 포커싱제어를 실행하여서 되는 것이므로, 장치전체를 소형화할 수 있는 동시에, 포커스에러신호의 검출감도를 크게 하는 것이 가능하다.
또한 상술의 실시예의 광픽업장치(1)는, 편광빔 스플리터(9)가 사용되고 있으나, 이 편광빔 스플리터(9)를 빔스플리터로 바꾸는 동시에 1/4파장판(10)을 제거하는 것도 가능하다. 즉 이 광픽업장치(1)는 편광빔 스플리터(9)를 빔스플리터로 바꿈으로써, 1/4파장판(10)이 불필요하게 되고, 장치전체의 구성을 간소화할 수 있는 동시에, 제조코스트를 저감할 수 있다.
상술한 제 1실시예의 2층광디스크용 광픽업장치(1)는, 회절격자(8)에 의해 반도체레이저(6)에서 출사된 광빔을 소정간격을 두고 메인빔(27A), 제 1사이드빔(27B) 및 제 2사이드빔(27C)으로 각각 분할하고, 이들 각 빔의 간격에 따라서 메인빔용 디텍터(26A), 제 1사이드빔용 디텍터(26B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(26C)를 도 4에 나타내는 바와같은 일정한 간격(A1)을 두고 배치하였으나, 간이적으로 제 1사이드빔용 디텍터 및 제 2사이드빔용 디텍터와에 중첩되는 메인빔에 의거한 미광에 의한 악영향이 발생하지 않도록 하는 본 발명의 제 2실시예의 광픽업장치(2)를 이하 설명한다.
이 실시예의 광픽업장치(2)는, 상술한 제 1실시예의 광픽업장치(1)와 주요부를 공통으로 하므로, 공통하는 부분에는 공통의 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
제 2실시예의 광픽업장치(2)는, 도 7에 나타내는 바와같이 포토디텍터(15)가 메인빔용 디텍터(36A)와 메인빔용 디텍터(36A)를 끼우고 이 메인빔용 디텍터(36A)의 양측에 배치된 제 1사이드빔용 디텍터(36B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(36C)로 구성되어서 이룬다.
이 포토디텍터(15)를 구성하는 메인빔용 디텍터(36A)는, 수광면에 조사되는 2층광디스크(5)로부터의 반사광중의 메인빔(27A)의 광축의 중심, 즉 도 7중 점(P2)을 중심으로 하여 수광영역이 도 7중에 나타내는 서로 직교하는 분할선(L2및 ℓ2)에 따라서 분할된 제 1 내지 제 4의 수광영역(47A 내지 47D)으로 4분할된 4분할디텍터가 사용되고 있다.
그리고, 제 1사이드빔용 디텍터(36B)는 광빔이 합초되지 않은 정보신호의 독출을 행하지 않는 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔용 디텍터(36A)에 입사되는 메인빔에 의거한 빔스폿인 미광(28A)이 중첩되는 측, 즉 메인빔용 디텍터(36A)측의 일부가 도 7중 파선으로 나타내는 바와같이 절결되어서 제거되어 있다. 또 제 2사이드빔용 디텍터(36C)도 메인빔용 디텍터(36A)에 입사되는 미광(28A)이 중첩되는 측, 즉 메인빔용 디텍터(36A)측의 일부가 도 7중 파선으로 나타내는 바와같이 절결되어서 제거되어 있다.
즉, 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(36B 및 36C)는, 각 디스크(36A∼36C)가 도 7에 나타내는 바와같이 직렬로 늘어서는 늘어서기 방향으로 직교하는 각 기준중심선(Q3및 Q4)을 중심으로 하여, 메인빔용 디텍터(36A)측의 일부가 절결되고 제거되어서 이루는 것이다.
이와같이 구성된 광픽업장치(2)에 있어서도, 광빔이 합초되지 않은 정보신호의 독출을 행하지 않는 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔에 의거한 미광(28A)에 의한 악영향을 방지할 수 있다.
다음에, 3스폿법을 이용한 트래킹제어 및 차동동심원법(Differential Concerntric Circles method)을 이용한 포커싱제어를 행하는 광픽업장치(3)에 본 발명을 적용한 제 3실시예를 이하에 설명한다.
이 광픽업장치(3)도, 상술한 각 광픽업장치와 동일하게 도 8에 나타내는 바와같이, 광빔을 출사하는 광원이 되는 반도체레이저(16)와, 이 반도체레이저(16)와 2층광디스크(5)와의 사이에 서로 광축을 일치시켜서 설치되는 콜리메이터렌즈(17), 회절격자(18), 빔스플리터(BS)(19), 1/4파장판(20) 및 대물렌즈(21)와를 갖추고 있다. 또 이 광픽업장치(3)는 2층광디스크(5)로부터의 반사광을 수광하는 포토디텍터(24)와, 이 포토디텍터(24)와 빔스플리터(BS)(19)와의 사이에 서로 광축을 일치시켜서 설치되는 포커싱렌즈(22) 및 편광빔 스플리터(PBS)(23)와를 갖추고 있다.
포토디텍터(24)는 도 8에 나타내는 바와같이, 제 1포토디텍터(24A) 및 제 2포토디텍터(24B)와를 갖추고 있다. 이들 제 1포토디텍터(24A) 및 제 2포토디텍터(24B)는 도 9에 나타내는 바와같이, 메인빔용 디텍터(30A)와 메인빔용 디텍터(30A)를 끼우고 이 메인빔용 디텍터(30A)의 양측에 배치된 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)로 구성되어 있다.
여기서 메인빔용 디텍터(30A)는, 수광영역이 도 9에 나타내는 바와같이 제 1, 제 2 및 제 3의 제 1수광영역(44A, 44B 및 44C)에 서로 평행한 단책(短冊)형태로 3분할된 것이 사용되고 있다. 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)는 수광영역이 분할되지 않은 1개의 수광영역만을 가지는 것이 사용되고 있다. 그리고 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)는, 대물렌즈(11)를 거쳐서 조사되는 광빔이 합초되지 않은 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔용 디텍터(30A)에 입사되는, 메인빔에 의거한 미광(32A)의 직경치수의 외편에 위치하여 각각 설치되어 있다.
즉, 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(30B 및 30C)는, 각 디스크(30A∼30C)가 도 9에 나타내는 바와같이 직렬로 늘어서는 늘어서기 방향으로 직교하는 각 기준중심선(Q3및 Q4)과 메인빔용 디텍터(30A)의 중심선(L3)과의 사이에, 정보신호의 독출을 행하지 않는 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔에 의거한 미광(32A)을 수광할 수 없는 거리(A2)로 이간시켜서 배치된다.
그리고, 메인빔용 디텍터(30A)에 조사되는 정보신호의 독출을 행하지 않은 신호기록층에서 반사되는 반사광중의 메인빔의 미광(32A)의 직경치수(b)는, 상술한 비점수차법에 의해 포커싱제어가 되지 않는 경우, 이하에 나타내는 수학식 1에 의해 구하여진다. 또한 도 10에 나타내는 바와같이, 수학식 1에 있어서,
d : 2층광디스크(5)의 각 정보신호층간의 거리(스페이서층(5D)의 두께치수)
f1: 대물렌즈(21)의 초점거리
f2: 포커싱렌즈(22)의 초점거리
△f : 메인빔의 미광(32A)의 초점(29A)과 포커싱렌즈(22)의 초점면(29C)과의 거리
x : 메인빔용 디텍터(30A)의 수광면(29B)과 포커싱렌즈(22)의 초점면(29C)과의 거리
b : 메인빔용 디텍터(30A)의 수광면(29B)상의 메인빔의 미광(32A)의 직경치수
NA : 대물렌즈(21)의 개구율
또 d의 값은, 대물렌즈(21)의 초점면을 기준면으로써 △f, x의 값은 포커싱렌즈(22)의 초점면(29C)을 기준면으로 한다. 또한 반사빔이 향하는 방향을 (+)로 한다.
즉, 미광(32A)의 직경치수(b)는,
또한, 수학식 1에 있어서,
η: 반사빔 검출계의 횡배율로 하면,
△f = 2η2d, η= f2/ f1이 된다.
그리고, 미광의 반경b/2는,
또,
d’: d의 실제의 값
n : 디스크기판의 굴절율
로 하면,
따라서, 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)의 각 기준중심선(Q3및 Q4)과, 메인빔용 디텍터(30A)의 중심선(L3)과의 사이의 거리(A2)의 최소치는, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에서 정보신호를 독해재생하는 경우,
혹은, 2층광디그크(5)의 제 2정보신호층에서 정보신호를 독해재생하는 경우,
로 구하여지고, 수학식 3 또는 수학식 4의 어느 큰 편의 값이, 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)의 각 기준중심선(Q3및 Q4)과, 메인빔용 디텍터(30A)의 중심선(L3)과의 사이의 거리(A2)의 최소치가 된다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 관계되는 제 3실시예의 광픽업장치(3)에 대하여, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에서 정보신호를 독해재생할 때, 반도체레이저(16)에서 출사되는 광빔의 광로 및 메인빔용 디텍터(30A)에 조사되는 메인빔의 미광(32A)의 상태를 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
먼저 반도체레이저(16)에서 출사된 광빔은, 콜리메이터렌즈(17)에 입사된다. 이 콜리메이터렌즈(17)는 입사된 레이저빔을 발산광에서 평행광으로 변환하여 투과한다. 콜리메이터렌즈(17)를 투과한 광빔은 회절격자(18)에 입사된다. 이 회절격자(18)는 입사된 광빔을 메인빔(31A), 제 1사이드빔(31B) 및 제 2사이드빔(31C)으로 3분할하여 투과한다. 회절격자(18)에 의해 3분할된 각 빔은 빔스플리터(19)에 입사된다. 이 빔스플리터(19)는 입사된 각 빔을 투과한다.
그리고 빔스플리터(19)를 투과한 각 빔은, 대물렌즈(21)에 입사된다. 대물렌즈(21)는 입사된 각 빔을 각각 집광하여 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사한다. 이때 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사된 각 빔은, 이 제 1정보신호층(5A)에 조사되는 동시에, 제 1정보신호층(5A)을 투과하여 제 2정보신호층(5B)에도 조사된다.
그리고, 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사된 각 빔은, 이 제 1정보신호층(5A)에서 반사되는 동시에, 제 2정보신호층(5B)에서도 반사된다. 즉 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)에 조사된 각 빔은, 대물렌즈(11)의 초점이 맞혀져있는 제 1정보신호층(5A)으로부터의 각 반사빔 및 대물렌즈(21)의 초점이 맞혀쳐있지 않은 제 2정보신호층(5B)으로부터의 각 반사빔의 미광으로되어 반사된다.
그리고, 제 1정보신호층(5A)에서 반사되는 각 반사빔 및 제 2정보신호층(5B)에서 반사되는 각 반사빔은, 대물렌즈(21)에 각각 입사한다. 이 대물렌즈(21)는 입사된 각 정보신호층(5A 및 5B)으로부터의 각 반사빔을 각각 투과시켜서 빔스플리터(19)에 각각 입사시킨다.
빔스플리터(19)는 입사된 각 정보신호층(5A 및 5B)으로부터의 각 반사빔을 각각 반사하여 투과시킨다. 빔스플리터(19)를 투과한 각 반사빔은 포커싱렌즈(22)에 입사되고, 이 포커싱렌즈(22)에 의해 수속되어서 투과된다.
포커싱렌즈(22)를 투과한 각 정보신호층(5A 및 5B)으로부터의 각 반사빔은, 편광빔 스플리터(23)에 입사된다. 이 편광빔 스플리터(23)는 각 정보신호층(5A 및 5B)으로부터의 각 반사빔을 분할면(S)에서 투과 및 반사함으로써 각각 2분할하여, 포토디텍터(24)를 구성하는 제 1포토디텍터(24A) 및 제 2포토디텍터(24B)에 각각 조사한다.
제 1포토디텍터(24A) 및 제 2포토디텍터(24B)로 각각 구성된 메인빔용 디텍터(30A)는, 제 1수광영역(44A) 내지 제 3수광영역(44C)에 입사된 메인빔(31A)의 각 수광광량의 검출출력에 의거해서 대물렌즈(21)의 포커스에러신호를 얻고, 이 포커스에러신호에 의거해서 대물렌즈(21)의 포커스제어를 행한다.
여기서 본 실시예의 광픽업장치(3)에 있어서, 포커스에러신호를 얻는 상태를 구체적으로 설명한다.
이 광픽업장치(3)에 있어서의 포커스에러신호는, 제 1포토디텍터(24A)의 메인빔용디텍터(30A) 및 제 2포토디텍터(24B)의 메인빔용 디텍터(30B)에 의해 검출되는 검출출력에 의거해서 얻을 수 있다.
여기서 제 1포토디텍터(24A)의 메인빔용디텍터(30A)의 제 1, 제 2 및 제 3수광영역(44A, 44B 및 44C)에서 수광되는 광량의 검출출력을 E11, E12, E13으로 할때, 이 메인빔용디텍터(30A)에서 수학식 5에 나타내는 바와같은 제 1포커스에러신호(EF1)가 얻어진다.
EF1 ＝ E11 － (E12 ＋ E13)
다음에, 제 2포토디텍터(24B)의 메인빔용디텍터(30B)의 제 1, 제 2 및 제 3수광영역(44A, 44B 및 44C)에서 수광되는 광량의 검출출력을 e11, e12, e13으로 할 때, 이 메인빔용디텍터(30B)에서 수학식 6에 나타내는 바와같은 제 2포커스에러신호(EF2)가 얻어진다.
EF1 = e11 - ( e12 + e13 )
그리고, 다음에 표시하는 수학식 7에 나타내는 바와같이, 제 1포커스에러신호(EF1)와 제 2포커스에러신호(EF2)와의 차를 얻음으로써, 이 광픽업장치(3)의 포커스에러신호(EF)가 얻어진다.
EF ＝ EF1 － EF2
또, 이 광픽업장치(3)의 트래킹에러신호는, 제 1포토디텍터(24A) 및 제 2포토디텍터(24B)가 각각 갖추는 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)의 검출출력에서 얻어진다.
여기서, 제 1 및 제 2포토디텍터(24A 및 24B)가 각각 갖추는 각 제 1사이드빔용 디텍터(30B)에 의해 검출되는 검출출력을 E14, E15로 하고, 또 제 1 및 제 2포토디텍터(24A 및 24B)가 각각 갖추는 각 제 2사이드빔용 디텍터(31C)에 의해 검출되는 검출출력을 E16, E17로 할때, 정보신호의 독출이 행하여지는 2층광디스크(5)의 제 1정보신호층(5A)의 기록트랙을 주사하는 광빔의 기록트랙에 대한 트랙엇갈림량을 나타내는 트래킹에러신호(TE)는, 다음에 나타내는 수학식 8에서 얻을 수 있다.
TE ＝ (E14 ＋ E15) － (E16 ＋ E17)
그리고, 메인빔용 디텍터(30A), 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C)에는, 광빔이 합초되는 정보신호의 독출이 행하여지는 제 1정보신호층(5A) 또는 제 2정보신호층(5B)에서 반사되는 메인빔(31A), 제 1사이드빔(31B) 및 제 2사이드빔(31C)이 입사되는 동시에, 정보신호의 독출이 행하여지지 않은 합초되지 않은 광빔이 조사되는 제 2정보신호층(5B) 또는 제 1정보신호층(5A)에서 반사되는 메인빔에 의거한 미광(32A), 제 1 및 제 2사이드빔에 의거한 미광(32B, 32C)이 각각 조사된다.
메인빔용 디텍터(30A)에 조사되는 정보신호의 독출이 행하여지지 않은 정보신호층(5A 또는 5B)에서 반사되는 메인빔에 의거한 미광(32A)은, 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(30B, 30C)상에 중첩되지 않는다. 또 제 1 및 제 2사이드빔의 미광(32B, 32C)은 메인빔용 디텍터(30A)상에 중첩되지 않는다.
또 가령, 이들 제 1 및 제 2사이드빔에 의거한 미광(32B, 32C)이 메인빔용 디텍터(30A)에 중첩되는 경우라도, 강도가 메인빔에 의거한 미광(32A) 등과 비교하여 충분히 약하기 때문에, 메인빔용 디텍터(30A)에 악영향을 미치지 않는다.
상술한 바와같이 제 3실시예의 광픽업장치(3)는, 제 1사이드빔용 디텍터(30B)와 제 2사이드빔용 디텍터(30C)가 메인빔에 의거한 미광(32A)의 직경의 외편에 위치하여 각각 설치됨에 따라서, 메인빔에 의거한 미광(32A)이 제1 및 제 2사이드빔용 디텍터(30B, 30C)에 중첩되지 않는다. 따라서 이 실시예의 광픽업장치(3)에 있어서도, 트래킹에러신호에 DC오프셋이 생기는 것이 방지되기 때문에, 대물렌즈(11)의 정확한 트래킹제어가 실행되고, 광빔에 의한 기록트래킹의 정확한 트래킹이 실현된다.
또 본 실시예의 광픽업장치(3)는, 2층광디스크(5)의 제 1 및 제 2정보신호층(5A 및 5B)의 어느 층에 기록된 정보신호의 독해재생을 행하는 경우라도, 트래킹에러신호에 DC오프셋이 생기는 것이 방지되어 있기 때문에, 대물렌즈(11)의 정확한 트래킹제어가 실행되어, 광빔에 의한 기록트랙의 정확한 트래킹이 실현된다.
또한 본 실시예의 광픽업장치(3)는, 포커싱에러의 검출방식으로써 차동동심원법을 채용하므로 편광빔스플리터(23)를 갖춘다. 따라서 이 광픽업장치(3)는 다층 광자기디스크에 다층 광자기디스크가 사용되는 경우, 편광빔스플리터(23)가 다층 광자기디스크의 정보신호의 분석기로써도 작용하므로, 편광빔스플리터(23)는 포커싱에러신호의 검출과 다층 광자기디스크의 정보신호의 검출과를 겸한다. 따라서 이 광픽업장치(3)는 장치전체의 간소화가 도모되고, 장치자체의 소형화를 용이하게 실현할 수 있다.
상술한 제 3실시예의 광픽업장치(3)는, 반도체레이저(6)에서 출사된 광빔이 회절격자(18)에 의해 메인빔(31A), 제 1사이드빔(31B) 및 제 2사이드빔(31C)의 3개의 빔으로 분할되고, 이들 각 빔(31A, 31B 및 31C)의 분할된 간격에 따라서 메인빔용 디텍터(30A), 제 1사이드빔용 디텍터(30B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(30C) 가 각각 일정한 간격(A2)을 두고 배치되어 있으나, 간이적으로 제 1사이드빔용 디텍터 및 제 2사이드빔용 디텍터에 각각 중첩되는 메인빔에 의거한 미광에 의한 악영향을 받지 않도록한 광픽업장치(4)를 제 4실시예로써 이하에 설명한다.
또한 이 제 4실시예의 광픽업장치는, 상술한 제 3실시예의 광픽업장치(3)와 대략 동일 구성을 갖추는 것이므로, 공통하는 개소에는 공통의 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
이 광픽업장치를 구성하는 포토디텍터(37)는, 도 11에 나타내는 바와같이 메인빔용 디텍터(38A)와 메인빔용 디텍터(38A)를 끼우는 것같이 이 메인빔용 디텍터(38A)의 양측에 인접해서 각각 설치되는 제 1사이드빔용 디텍터(38B) 및 제 2사이드빔용 디텍터(38C)와를 배치한 것이다.
메인빔용 디텍터(38A)는, 수광영역을 도 11에 나타내는 바와같이 제 1, 제 2 및 제 3수광영역(50A, 50B 및 50C)을 서로 평행하게 단책형태로 3분할한 디텍터가 사용되고 있다. 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(30B, 30C)는 수광영역이 분할되어있지 않은 것이 사용되고 있다.
그리고 제 1사이드빔용 디텍터(30B)는, 메인빔용 디텍터(38A)에 조사되는 메인빔에 의거한 미광(32A)이 중첩되는 메인빔용 디텍터(38A)측에 위치하는 수광영역의 일부가 절결되어서 제거되어 있다. 제 2사이드빔용 디텍터(38C)도 같게 메인빔용 디텍터(38A)에 조사되는 메인빔의 미광(32A)이 중첩되는 메인빔용 디텍터(38A)측에 위치하는 수광영역의 일부가 절결되어서 제거되어 있다.
상술과 같이 구성된 포토디텍터(37)를 갖추는 제 4실시예의 광픽업장치는, 제 1 및 제 2사이드빔용 디텍터(30B, 30C)의 각 수광영역의 메인빔용 디텍터(38A)측에 위치하는 부분을 절결하여 메인빔에 의거한 미광(32A)이 중첩되지 않도록 구성하여 이루므로, 메인빔에 의거한 미광(32A)에 의한 악영향을 방지할 수 있다.
또한 상술한 실시예의 광픽업장치는, 비점수차법 또는 차동동심원법에 의해 포커스에러신호를 검출하고 있으나, 다른 후커법, 임계각법, 나이프·에지법 등에 의해 포커스에러신호를 검출하도록 하여도 좋다.
상술한 바와같이 본 발명에 관계되는 광픽업장치는, 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수 적층하여 이루는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과, 이 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하여 다층광디스크에 조사하는 광학수단과, 다층광디스크에서 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용의 수광부와, 다층광디스크에서 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용의 수광부와 다층광디스크에서 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용의 수광부와, 메인빔용의 수광부, 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부의 각 수광광량에 따라서 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖춘다. 그리고 제 1사이드빔용의 수광부 및 제 2사이드빔용의 수광부가, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사광이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용의 수광부에서 소정의 간격을 두고 각각 배치되어서 이루므로, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층에서 반사되는 반사광의 영향을 받지 않고, 정보신호를 독해하여야 할 정보신호층에 기록된 정보신호를 정확히 재생할 수 있다.

Claims (17)

  1. 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수 적층하여서 이루는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과,
    상기 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하여 상기 다층광디스크에 조사하는 광학수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용 수광수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용 수광수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용 수광수단과,
    상기 메인빔용 수광수단, 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 각 수광광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖추고,
    상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단은, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사빔이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용 수광수단에서 소정의 간격을 두고 각각 배치된 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학수단은, 광원으로부터의 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하는 회절격자를 갖추고, 상기 회절격자는 광원으로부터의 광빔을 다층디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사빔이 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단에 간섭하지 않는 소정의 간격으로 3분할하는 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인빔용 수광수단의 검출결과에 따라서 포커스에러의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 광학수단은, 비점수차를 발생시키는 광학소자를 갖추는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 검출결과에 따라서 트래킹에러의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 상기 메인빔용 수광수단의 근방측을 절결한 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  7. 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수 적층하여서 이루는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과,
    상기 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하는 회절격자와, 이 회절격자에 의해 분할된 각 빔을 상기 다층광디스크의 정보신호층상에 초점이 맞도록 조사하는 대물렌즈와를 갖춘 광학수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용 수광수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용 수광수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용 수광수단과,
    상기 메인빔용 수광수단, 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 각 수광광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖추고,
    상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단은,다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사빔이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용 수광수단으로부터 소정의 간격을 두고 각각 배치된 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 회절격자는, 광원으로부터의 광빔을 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사빔이 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단과에 간섭하지 않는 소정의 간격으로 3분할하는 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 메인빔용 수광수단의 검출결과에 따라서 포커스에러의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 검출결과에 따라서 트래킹에러의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 광학수단은, 비점수차를 발생시키는 광학소자를 갖추는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 메인빔용 수광수단의 근방측을 절결한 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  13. 소망의 정보신호가 기록되는 정보신호층을 복수 적층하여서 이루는 다층광디스크로 향해서 광빔을 방사하는 광원과,
    상기 광원에서 방사된 광빔을 메인빔, 제 1사이드빔 및 제 2사이드빔으로 3분할하는 회절격자와, 이 회절격자에 의해 분할된 각 빔을 상기 다층광디스크의 정보신호층상에 초점을 맞추도록 조사하는 대물렌즈와, 다층광디스크로부터의 반사빔이 입사되는 편광빔스플리터와를 갖춘 광학수단과,
    상기 다층광디스크에서 반사되어 상기 편광빔스플리터에 의해 투과 또는 반사된 메인빔을 수광하는 메인빔용 수광수단과, 상기 다층광디스크에서 반사된 상기 편광빔스플리터에 의해 투과 또는 반사된 제 1사이드빔을 수광하는 제 1사이드빔용 수광수단과, 상기 다층광디스크에서 반사되어 상기 편광빔스플리터에 의해 투과 또는 반사된 제 2사이드빔을 수광하는 제 2사이드빔용 수광수단과를 각각 갖춰서 이루는 제 1 및 제 2포토디텍터와,
    상기 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖춰진 메인빔용 수광수단, 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 각 수광광량에 따른 광량검출신호를 출력하는 수단과를 갖추고,
    상기 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖춰진 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단은, 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사빔이 간섭하지 않는 위치에, 메인빔용 수광수단으로부터 소정의 간격을 두고 각각 배치된 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 회절격자는, 광원으로부터의 광빔을 다층광디스크상의 초점이 맞춰져있지 않은 정보신호층으로부터의 메인빔의 반사빔이 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단에 간섭하지 않는 소정의 간격으로 3분할하는 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖춰진 메인빔용 수광수단의 검출결과에 따라서 포커스에러의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 다층광디스크용의 광픽업장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖춰진 상기 제 1사이드빔용 수광수단 및 제 2사이드빔용 수광수단의 검출결과에 따라서 트래킹에러의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2포토디텍터에 각각 갖춰진 메인빔용 수광수단은, 각각 단책형태의 3개의 수광부로 분할되어서 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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