KR100659791B1

KR100659791B1 - 광헤드, 엘디 모듈, 광기록 재생장치 및 광기록재생장치에 이용하는 회절소자

Info

Publication number: KR100659791B1
Application number: KR1020040063056A
Authority: KR
Inventors: 시부야기이치; 오카테이이치로
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2006-12-19
Also published as: JP3779705B2; US20050078575A1; CN1581319A; KR20050016223A; TW200512752A; CN1286100C; JP2005063568A; TWI277081B

Abstract

간단한 구성에 의해 용이하게 트랙킹제어나 포커스제어를 할 수 있는 광헤드, LD모듈, 광기록 재생장치 및 그것들에 사용되는 광학소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 해결하기 위한 수단으로 광원(1)으로부터 출사한 빔은 회절소자(2)로 주빔과 부빔으로 분할된다. 회절소자(2)의 회절패턴은 사인(sin)곡선의 형상을 이루고 있기 때문에 부빔의 스팟은 주빔의 스팟보다도 커진다. 그 결과 부빔에 관해서는 스팟이 광디스크(5)의 트랙을 가로지름으로써 발생하는 트랙크로스 성분은 거의 포함되지 않는다. 따라서 주빔의 푸시풀신호로부터 부빔에 관한 디텍터의 출력신호를 감함으로써 DC오프셋성분을 실질적으로 포함하지 않는 트랙킹 오차신호나 포커스 오차신호를 얻을 수 있다.

Description

광헤드, 엘디 모듈, 광기록 재생장치 및 광기록 재생장치에 이용하는 회절소자{OPTICAL HEAD, LD MODULE, OPTICAL RECORDING-AND-REPRODUCING APPARATUS AND DIFFRACTION ELEMENT USED IN THE OPTICAL RECORDING-AND-REPRODUCING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 광헤드의 구성을 도시하는 개략도.

도 2는 본 발명의 실시예의 광헤드에 이용되는 회절소자의 구조를 도시하는 상면도.

도 3은 본 발명의 실시예의 광헤드에 이용되는 디텍터의 구성을 도시하는 평면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 관한, 주빔 및 부빔의 배치와 사이즈를 도시하는 광디스크의 상면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 관한 회절소자에 의해 분할된 부빔의 강도분포를 도시하는 그래프.

도 6은 본 발명의 실시예에 관한 회절소자의 격자패턴의 사인(sin)곡선의 파장에 대한 부빔의 분리간격을 도시하는 그래프.

도 7은 본 발명의 실시예에 관한 회절소자의 격자패턴의 사인(sin)곡선의 진폭에 대한 부빔의 중심피크(0차광)와 인접피크(±1차광)의 비를 도시하는 그래프.

도 8은 본 발명의 실시예에 있어서 렌즈시프트가 없는 경우의 주푸시풀신호와 부푸시풀신호의 파형을 도시하는 그래프.

도 9는 본 발명의 실시예에 있어서 렌즈시프트가 있는 경우의 주푸시풀신호와 부푸시풀신호의 파형을 도시하는 그래프.

도10은 종래기술에 있어서 렌즈시프트가 없는 경우의 주푸시풀신호와 부푸시풀신호의 파형을 도시하는 그래프.

도11은 종래기술에 있어서 렌즈시프트가 있는 경우의 주푸시풀신호와 부푸시풀신호의 파형을 도시하는 그래프.

도12는 본 발명의 실시예에서의 주푸시풀 신호와 부푸시풀신호의 DC오프셋성분의 값을, 렌즈시프트양에 대해 플롯한 그래프.

도13은 본 발명의 실시예의 광헤드에 이용되는 디텍터의 구성을 도시하는 평면도.

도14는 본 발명의 실시예에 관한 LD모듈을 구비한 광헤드의 구성을 도시하는 개략도.

도15는 본 발명의 실싱예에 관한 LD모듈에 탑재되는 홀로그램소자와 디텍터의 구성을 도시하는 평면도.

도16은 본 발명의 실시예에 관한 광재생장치의 개략구성을 도시하는 블록도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 광원 2: 회절소자

2a: 홈 3: 콜리메이터

4: 빔스프릿터 5: 광디스크

6: 디텍터 7: 대물렌즈

8: 아나모픽렌즈 60: 홀로그램소자

61: LD모듈

본 발명은 광헤드, LD모듈, 광기록 재생장치 및 그것들에 이용하는 회절소자에 관한 것이다.

광디스크의 종류가 다양화되고 있는 현재, 여러종 사양의 광디스크에 대해 안정된 트랙킹을 달성하는 광기록 재생장치 및 광헤드가 요구된다. 즉 광기록 재생장치에 있어서 광디스크상의 소정의 트랙에 정보데이터를 기록하기 위해서는 광디스크의 목표트랙상으로 광헤드를 이동시켜 목표트랙상에 빔을 조사해야 한다. 이 경우에 이용되는 트랙킹 오차의 검출방법은 (1) 위상차 검출법 및 헤테로다인법과 같이 트랙킹 오차신호(이하, TE신호라고 칭함)의 생성에 RF신호를 이용하는 방법, (2) 3빔법 및 차동푸시풀(DPP:Differential Push Pull)법과 같이 광디스크상에서 TE신호에 부빔(±1차광)을 분할하여 이용하는 방법, (3)푸시풀법과 같이 주빔(0차광)만으로 또한 RF신호를 이용하지 않는 방법으로 크게 나눌 수 있다.

이들 중 (1)의 방법은 CD-R, DVD-R과 같이 미등록 부분의 트랙킹서보가 필요 하게 되는 매체에는 적용할 수 없다. (2)의 방법은 분할된 부빔을 광디스크의 트랙방향에 대해 ㎛단위의 정밀도로 기울일 필요가 있는 데다가 그 간격의 최적치는 광디스크의 트랙핏치에 의존하므로 트랙핏치가 다른 다수의 광디스크에 대해 동시에 대응할 수 없다는 결점이 있다. 이에 대해 (3)의 푸시풀방식은 제 1로 RF신호의 유무에 의존하지 않고, 제 2로, 정밀도가 높은 각도조정 및 디스크 회전중심과의 높은 위치정밀도를 필요로 하지 않으며 제 3으로, 디스크의 트랙핏치의 차이에 대해 제약이 없다는 결점이 있다. 그 때문에 광디스크의 실용화된 당초부터 널리 이용되어 왔다.

(3)의 푸시풀법은 도 3(c)과 같이 주빔의 광디스크로부터의 반사광을 받는 수광소자로 이루어지는 디텍터(51)를 광디스크의 트랙방향으로 평행한 분할선(53)과 래디얼방향으로 평행한 분할선(52)에 의해 분할된 4개의 소자로 분할하고 도 3(d)에 도시하는 연산회로(54)에 의해 각 수광소자의 출력으로부터 TE=(A+D) - (B+C)인 트랙킹 오차신호를 얻는 방법이다. 주빔의 스팟(50)이 광디스크 트랙의 중앙에 있을 때에는 TE=0이지만 스팟이 어딘가로 기울면 TE>0 또는 TE<0이 되므로 이 TE를 트랙킹 제어에 이용하는 것이다. 또한 래디얼 방향은 광디스크의 반경방향에 상당하는 방향이고 트랙방향은 거기에 직교하는 방향이며, 트랙의 길이방향이다.

그러나 트랙킹제어를 위해 대물렌즈가 구동되고 다른 광학계에 대해 광디스크가 래디얼방향으로 상대적으로 이동하는 경우나(이하 렌즈시프트라 함) 광디스크가 대물렌즈에 대해 기우는 경우가 있다. 그와 같은 경우 푸시풀방식에 있어서는 수광소자로 이루어지는 디텍터(51)에 조사되는 스팟(50)의 위치나 강도가 변화하므로 생성된 TE신호에 직류변동이 일어난다(이 직류변동은 DC오프셋이라 칭함).

이 DC오프셋성분을 포함한 채 서보를 걸면 특히 편심이 큰 광디스크를 이용하는 경우에는 트랙킹성능이 현저히 열화하여 트랙에러를 일으키기 쉬워진다. 이 때문에 푸시풀방식은 통상 이 DC오프셋을 제거하기 위한 수단과 병용하여 이용되는 경우가 많다.

이 DC오프셋을 제거하는 방법으로서 광디스크의 편심에 따른 DC오프셋의 발생량을 미리 예상하여 학습시키고 나서 트래킹 서보시 그 DC오프셋을 보정하는 방식이 알려져 있다. 또 별도의 종래방식으로서 광헤드의 슬렛방향의 추종성능을 향상시켜 렌즈시프트를 최소한으로 억제하는 방식이 알려져 있다. 또한 별도의 종래방식으로서 광디스크상에 미러영역을 마련하여 이 미러부분에서 DC오프셋을 보정하면서 트랙킹서보를 거는 방식이 알려져있다.

그러나 이들은 모두 복잡한 신호처리나 응답특성이 좋은 기구부분이나 특수한 포맷의 광디스크등을 필요로 하므로 현실에는 보다 구성 등이 간단하며 DC오프셋에도 강한 상기 (1) 및 (2) 쪽이 실용예가 많다는 상황에 있다.

또 DC오프셋을 제거하는 방식으로서 복수빔을 이용한 방법(차동푸시풀법)이 이용되고 있다(특허문헌 1). 이 방법은 트랙방향에 대해 평행한 방향으로 분할선을 갖는 디텍터를 이용하고 있다. 그리고 주빔과 부빔의 푸시풀신호를 검출하고 각 신호를 차동검출함으로써 DC오프셋성분을 제거하는 방법이다.

그러나 이 방법은 광디스크상의 주빔에 대해 부빔의 위치(트랙방향선에 대한 각도)가 엄격히 규정되고 있다. DPP방식에 있어서는 부빔은 주빔의 트랙위치에 대해 트랙핏치의 1/2만큼 어긋난 위치에 배치할 필요가 있다. 따라서 예를들어 트랙핏치의 정수배 어긋난 위치에 부빔을 배치하면 트랙킹신호가 완전히 검출되지 않는다는 결점이 있다. 이 때문에 일단 이들 빔의 위치를 정해 버리면 예를들어 광디스크의 트랙핏치가 변화한 경우 등은 충분한 품질의 트랙킹신호가 검출되지 않는다는 결점이 있다.

이에 대해 DC오프셋의 발생이 작고 검출감도의 트랙간격에 대한 의존성이 작은 트랙킹 오차검출방법이 알려져 있다.(특허문헌 2). 이 방법에 이용되는 회절격자의 홈부는 트랙방향의 분할선에 의해 분할된 2개의 영역에 있어서 주기구조의 위상차가 180도 달라지고 있다. 이에 따라 홈부에 의해 회절된 부빔에 있어서 트랙방향의 분할선으로 분할된 2개의 반원영역에서 180도의 위상차가 발생한다. 이 부빔의 푸시풀신호는 위상차를 가하지 않는 경우의 주빔의 푸시풀신호에 비해 위상차가 180도 다르다. 따라서 부빔을 주빔과 같은 트랙상에 배치해도 주빔의 푸시풀신호에 대해 부빔의 푸시풀신호의 위상차는 180도 어긋난 신호가 된다. 따라서 부빔을 주빔에 대해 1/2핏치 어긋나게 배치하지 않아도 DPP신호를 검출할 수 있다.

이 방법에 의해 디스크의 트랙핏치가 변화해도 문제없이 충분한 트랙킹 신호가 얻어지게 되었다. 그러나 부빔의 위치를 높은 정밀도로 조절할 필요가 있기 때문에 특허문헌 1과 같은 문제를 갖고 있다.

또한 회절소자의 홈부를 빔의 유효지름의 중앙부에만 형성하고 DC오프셋성분을 삭제하는 방법이 알려져있다(특허문헌 3). 회절소자의 홈부는 기판의 중앙부에 만 형성되고 있기 때문에 홈부에 의한 +1차 및 -1차회절광의 빔지름은 유효지름에 비해 작아진다. 즉 회절된 빛에 대한 대물렌즈의 개구수가 실질적으로 작아지게 된다. 그에 따라 부빔의 빔지름만을 크게할 수 있으며 광스팟이 트랙을 가로지를 때 발생하는 신호(이하 트랙크로스신호라 칭함)를 저감할 수 있다. 그리고 DC오프셋성분만을 차동연산에 의해 삭제할 수 있다. 이 방법을 이용하면 주빔에 대해 부빔이 어느 위치에 조정되어 있어도 양호한 트랙킹 오차신호를 얻을 수 있기 때문에 고정밀도의 빔위치 조정이 불필요하게 된다. 그러나 주빔의 중심부근의 광만을 회절시키므로 광강도 분포가 본래의 설계에 대해 부자연스러운 분포가 되어버린다. 또 중심부의 빛만이 회절소자를 통과하므로 이 부분의 빛의(주변부분의 빛에 대한) 위상차도 발생하게 된다. 따라서 주빔의 스팟결상에 악영향을 미칠 염려가 있기 때문에 만일 부분적으로 실용가능한 기록재생특성을 달성할 수 있다고 해도 설계의 마진이 현저히 저하되므로 제조원가의 상승에 이어진다는 문제가 있었다.

또한 다른 부분과 위상차가 발생하는 부분을 마련한 회절소자를 사용하여 DC오프셋 성분을 제거하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 4). 이 위상반전영역을 적정하게 설계하는 것으로 주빔의 광강도 분포에 영향을 주지 않고 부빔의 공간주파수 특성만을 변화시켜 그 트랙 크로스 성분만을 제거하여 양호한 트랙킹 오차신호를 얻을 수 있다. 이 방법에 의하면 부빔의 광디스크상의 조정위치도 제약을 받지않고 트랙킹제어가 가능하게 된다.

한편 종래의 광헤드에서의 포커스 오차신호를 얻는 방식으로서 나이프에지방식, 푸코(Foucault)방식, 빔사이즈방식, 비점수차방식 등이 있다. 광원과 수광소자가 개별적으로 탑재된 광헤드에서는 나이프 에지 방식이나 비점수차방식이 보급되며, 양자가 동일 패키지내에 탑재된 LD모듈에서는 홀로그램푸코방식이나 빔사이즈방식이 일반적으로 보급되고 있다.

종래 기술에서의 포커스 오차신호에는 광디스크의 편심에 따라 트랙크로스신호가 중첩하고 이것이 외란이 되어 포커스서보에 지장을 준다는 문제가 있었다. 이 트랙크로스신호의 중첩은 특히 비점수차방식에 있어서 현저하지만 다른 방식에 있어서도 완전히 회피할 수 없는 성질의 것이다.

종래 이 트랙크로스신호의 중첩을 저감하기 위해 부빔의 일부의 위상을 시프트시키는 특수한 회절소자를 이용하였다(특허문헌 5). 또 디텍터의 분할수를 늘린 수광소자와 특수한 연산처리를 이용하여 포커스 오차신호에서의 외란을 제거하였다(특허문헌 6).

특허문헌 1 - 일본국 특고평 4-34212호 공보(제 1도)

특허문헌 2 - 일본국 특개평 9-81942호 공보(단락 〔0018〕- 〔0030〕, 제 1도)

특허문헌 3 - 일본국 특개평 10-162383호 공보(단락 〔0033〕- 〔0105〕, 제 1도)

특허문헌 4 - 일본국 특개 2001-250250호 공보(단락 〔0056〕- 〔0092〕, 제 1도)

특허문헌 5 - 일본국 특개평 11-296875호 공보(단락 〔0038〕- 〔0113〕, 제 1도)

특허문헌 6 - 일본국 특개 2000-82226호 공보(단락 〔0016〕- 〔0039〕, 제 1도)

그러나 상기의 특허문헌에 개시되는 방법은 모두 결상에 기여하는 광빔 광속의 단면을 다수의 영역으로 분할해야 한다는 문제가 있었다. 즉 광속의 일부를 회절시켜 부빔의 결상에 이용하거나 부빔의 일부에 위상차를 부여하는 등의 수단은 모두 광속의 단면을 다수의 영역으로 분할함으로써 행하였다. 이와같은 방법은 결상에 기여하는 빔의 중심축 즉 광축 위치가 광속의 단면에 대해 변화하지 않는 경우에만 유효하게 작동할 수 있다.

그러나 실제의 시스템에 있어서는 이 결상에 기여하는 빛의 광축위치는 대물렌즈의 광디스크에 대한 래디얼방향으로의 변위(렌즈시프트)나 입사광의 광축에 대한 디스크의 기울기(틸트(tilt))에 의해 용이하게 변화하게 되는 성질의 것이다.

이 광축의 어긋남에 대해 분할된 영역이 변화하지 않도록 하기 위해 홀로그램소자를 포함하는 회절소자를 대물렌즈와 마찬가지로 액튜에이터에 탑재하게 되는 방법이 알려져 있다. 그러나 가동부분으로의 탑재부품이 증가하므로 무거워 지는 점이나 재생신호의 간섭을 막기 위해 왕로와 복로에 있어서 회절광의 비율을 변화시킨다는 특수한 설계를 행해야 하는 등 새로운 문제를 유발하게 된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하는 것으로 광속의 단면을 다수의 영역으로 분할할 필요가 없으며 간단한 구성에 의해 용이하게 트랙킹 오차신호에서의 DC오프셋성분이나 포커스오차신호에서의 트랙 크로스 성분을 제거할 수 있는 광기록 재생장치에 구비하는 광헤드, 광헤드용 LD모듈, 광기록 재생장치 및 그것들에 이용하는 회절소자를 제공하는 것이다.

청구항 1기재의 발명은 광원과, 상기 광원으로부터 출사한 빛을 주빔과 부빔으로 분할하는 회절소자와, 상기 주빔 및 상기 부빔을 광디스크상에 집광하는 집광수단과, 상기 주빔의 상기 광디스크로부터의 반사광을 검출하는 주빔 검출부와, 상기 부빔의 상기 광디스크로부터의 반사광을 검출하는 부빔 검출부로 이루어지는 광검출수단을 갖고, 광기록 재생장치에 이용되는 광헤드이며 상기 회절소자는 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지고, 그 소자에 의한 회절광의 결상 스팟은 그 강도의 피크가 대략 좌우 대칭으로 분할되는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2에 기재한 발명은 청구항 1에 기재한 광헤드이며, 상기 파형으로 사행하는 격자패턴은 그 격자패턴의 진폭과 주기가 거의 일정한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 기재한 발명은 청구항 1에 기재한 광헤드이며, 상기 파형으로 사행한 격자패턴은 사인(sin)곡선의 형상인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 4에 기재한 발명은 청구항 1 내지 청구항 3항 중 어느 한 항 기재의 광헤드는 상기 광원과, 상기 회절소자와, 상기 광검출수단이 모듈화된 것을 특징으로 하는 LD모듈인 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 5에 기재한 발명은 청구항 1 내지 청구항 3항 중 어느 한 항 기재의 광헤드 또는 청구항 4에 기재한 LD모듈을 구비하고, 상기 주빔 검출부 및 상기 부빔 검출부는 각각 상기 광디스크의 트랙방향과 평행하는 방향으로 2분할된 2분할 검출기이며, 상기 주빔 및 상기 부빔의 2분할 검출기로부터의 출력신호를 기초로 트랙킹 오차신호를 산출하는 연산수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광기록 재생장치이다.

청구항 6에 기재한 발명은 청구항 5에 기재한 광기록 재생장치이며, 상기 연산수단은 상기 주빔의 2분할 검출기로부터 푸시풀에 의해 얻어진 주빔의 신호로부터 상기 부빔의 분할 검출기로부터 푸시풀에 의해 얻어진 부빔 신호를 감산함으로써 DC오프셋 성분이 제거된 트랙킹 오차신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 7에 기재한 발명은 청구항 1 내지 청구항 3항 중 어느 한 항 기재의 광헤드를 구비하고,

상기 부빔 검출부는 4분할 이상으로 분할되고 있으며 상기 4분할 이상으로 분할된 상기 부빔 검출부로부터의 신호를 기초로 포커스 오차신호를 산출하는 연산수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광기록 재생장치이다.

청구항 8에 기재한 발명은 청구항 4에 기재한 LD모듈을 구비하고 상기 부빔 검출부는 2분할 이상으로 분할되고 있으며 상기 2분할 이상으로 분할된 상기 부빔을 검출부로부터의 신호를 기초로 포커스 오차신호를 산출하는 연산수단을 갖는 것을 특징으로 하는 광기록 재생장치이다.

청구항 9에 기재한 발명은 광기록 재생장치에 이용되고, 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지고, 그 소자에 의한 회절광의 결상 스팟은 그 강도의 피크가 대략 좌우 대칭으로 분할되는 회절소자이다.

청구항 10에 기재한 발명은 청구항 9에 기재한 회절소자이며, 상기 파형으로 사행하는 격자패턴은 그 격자패턴의 진폭과 주기가 거의 일정한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 11에 기재한 발명은 청구항 9에 기재한 회절소자이며 상기 파형으로 사행하는 격자패턴은 사인(sin)곡선의 형상인 것을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 도 1 내지 도 15를 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 관한 광헤드의 구성에 대해 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 관한 광헤드의 구성을 도시하는 개략도이다. 동 도면과 같이 본 실시예에 관한 광헤드는 레이저유닛으로 이루어지는 광원(1)과, 광원(1)으로부터 출사한 레이저빔을 다수의 빔으로 분할하는 회절소자(2)와, 분할된 빔을 빔스프릿터(4)로 이끄는 콜리메이터렌즈(3)와, 콜리메이터렌즈(3)로부터의 빔을 투과하고 광디스크(5)로부터의 반사광을 디텍터(6)측으로 반사시키는 빔스프릿터(4)와, 빔스프릿터(4)로부터의 빔을 광디스크(5)의 표면에서 집점이 맞도록 집광시키는 대물렌즈(7)와, 빔스프릿터(4)에 의해 반사된 반사광을 디텍터(6)에 수속시키는 아나모픽렌즈(8)와, 포트다이오드 등으로 이루어져 반사광을 수광하는 디텍터(6)를 구비하고 있다.

또한 콜리메이터렌즈(3), 빔스프릿터(4) 및 대물렌즈(7)가 본 발명의 「집광수단」에 상당하고 디텍터(6)가 본 발명의 「광검출수단」에 상당한다.

다음에 본 실시예의 광헤드에 이용되는 회절소자(2)의 격자패턴에 대해 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 격자패턴의 일부를 도시하는 회절소자의 상면도이다. 동 도면과 같이 회절소자(2)는 홈(2a)을 갖고, 이 홈(2a)에 의해 홀로그램소자로서 기능한다. 또한 동 도면에는 회절소자(2)의 일부만이 도시되고 있으며 실제는 다수의 홈(2a)이 주기적으로 형성되고 있다. 또한 홈(2a)은 본 발명에서의 「격자패턴」에 상당한다. 본 실시예에 있어서는 동 도면과 같이 홈(2a)은 사인(sin)곡선의 형상을 이루고 있다. 여기서 이 사인(sin)곡선의 진폭의 폭을 A로 하고, 1주기의 길이를 T로 한다. 또 이와 같은 주기적인 사인(sin)곡선의 형상을 갖는 것으로 홈(2a)의 폭은 일정하게 된다.

또한 본 발명의 격자패턴의 형상은 사인(sin)곡선에 한정되지 않으며 파형으로 사행한 형상이면 되고 부빔의 스팟지름을 크게하는 목적을 달성할 수 있으면 그 형상은 제한되지 않는다. 단 격자패턴의 파의 진폭과 주기는 회절소자(2)의 전 역에 있어서 거의 일정한 것이 바람직하다. 렌즈시프트가 발생했을 때 회절소자(2)의 어느 부분에 빔이 입사해도 마찬가지로 빔이 분할되도록 하기 위함이다. 또 격자패턴의 형상을 사인(sin)곡선으로 함으로써 격자형상의 파라메터를 관리하기 쉬우며 복잡한 설계에 의하지 않아도 본 발명의 효과를 나타내는 회절소자를 제조할 수 있게 된다.

다음에 디텍터(6)의 구성에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3(a)은 디텍터(6)의 구성을 도시하는 평면도이다. 디텍터(6a)는 주빔(0차광)의 반사광을 수광하기 위한 소자이며 디텍터(6a)상에서의 상(像)의 트랙방향의 분할선(26)과 래 디얼방향의 분할선(25)에 의해 분할된 4개의 수광소자로 이루어진다. 트랙킹방향의 분할선(27)에 의해 디텍터(6b)는 2개의 수광소자로 분할되고, 트랙킹방향의 분할선(28)에 의해 디텍터(6c)가 2개의 수광소자로 각각 분할되며, 이들 디텍터(6b)(6c)는 부빔(±1차광)의 반사광을 수광하기 위한 소자이다. 디텍터(6a)가 본 발명의 「주빔검출부」에 상당하고 디텍터(6b)(6c)가 본 발명의 「부빔검출부」에 상당한다.

도 3(b)은 디텍터(6a~6c)의 출력신호로부터 TE신호를 얻는 연산회로를 도시하는 도면이다. 이 연산회로는 광헤드에 탑재되거나 광헤드 이외의 영역에 설치된다. 동 도면에 있어서 연산회로(30)는 주빔의 반사광을 수광하는 디텍터(6a)의 출력에서 (A + D) - (B + C)의 연산을 행하는 것이다. 연산회로(31) 및 (32)는 각각 부빔의 반사광을 수광하는 디텍터(6b) 및 (6c)의 출력에서 각각 (E-F) 및 (G-H)의 연산을 행하는 것이다.

연산회로(33)는 연산회로(31) 및 (32)의 출력의 가산(E-F) + (G-H)와 그 가산치에 계수(α)를 곱하여 DC오프셋의 제거에 적절한 값을 산출하는 회로이다. 계수(α)는 DC오프셋성분이 발생한 경우에 연산회로(30)의 출력에 포함되는 DC오프셋성분의 신호레벨과 연산회로(33)의 출력인 실질적으로 DC오프셋의 신호레벨이 같아지도록 설정된다.

연산회로(34)는 연산회로(30)로부터의 출력에서 연산회로(33)의 출력을 감하여 TE신호를 산출하는 회로이다. 따라서 연산회로(34)의 출력인 TE신호는 TE = (A + D) - (B+ C) - α〔(E-F) + (G-H)〕가 된다. 또한 이들의 연산회로가 본 발명의 「연산수단」에 상당한다.

(작용)

이상과 같은 구성을 갖는 광헤드의 작용에 대해 도 4 내지 도 15를 참조하면서 설명한다.

광원(1)으로부터 출사된 빔은 회절소자(2)에 의해 다수의 빔으로 분할된다. 그리고 콜리메이터렌즈(3), 빔스프릿터(4)를 투과하여 대물렌즈(7)에 의해 광디스크(5)상에 결상된다. 이 광디스크(5)상에 결상되는 스팟의 패턴에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다.

도 4(a)는 본 발명의 실시예에서의 회절소자(2)에 의해 분할된 빔의 광디스크(5)상에서의 스팟을 도시하는 도면이다. 동 도면에 있어서 광디스크(5)에는 트랙(11)과 랜드(12)가 있다. 또한 본 실시예의 광디스크(5)에는 트랙(11)과 랜드(12)의 핏치가 약 1.5㎛의 DVD-RAM을 사용했다. 스팟(20)은 차광에 의한 주빔의 스팟을 도시하고 있으며 스팟(21)은 ±1차광에 의한 부빔의 스팟을 도시하고 있다. 한편 도 4(b)는 종래기술에 관한 회절소자에 의해 분할된 빔의 스팟을 도시하는 도면이다. 동 도면에 있어서 스팟(13)은 주빔의 스팟을 도시하고 있으며 스팟(14)은 부빔의 스팟을 도시하고 있다.

본 실시예에서의 주빔의 스팟(20) 지름의 크기는 종래기술의 스팟(13)의 지름과 거의 같은 크기가 된다. 그러나 본 실시예에서의 부빔의 지름은 ±1차광 끼리를 묶는 선에 대해 대략 직교방향으로 길게 뻗은 광강도 분포를 도시하고 장축방향의 스팟의 지름(D3)은 약 4㎛가 된다. 본 실시예에 있어서는 D3>D1이 된다.

한편 종래기술에서의 부빔의 스팟(14)의 지름(D1)이 되어 주빔의 스팟(13)의 지름과 같아지게 된다(D1 = D2).

본 실시예에서의 부빔의 스팟은 광디스크(5)상의 래디얼방향으로 수트랙분의 넓은 범위에 걸쳐 조사된다. 따라서 부빔에 의한 반사광중에는 빔스팟이 트랙을 가로지름으로써 생기는 트랙크로스성분(트랙(11)과 랜드(12)와의 반사광의 강도차에 의한 성분)은 거의 포함되지 않게 된다. 환언하면 부빔의 스팟지름의 증대로 인해 부빔에서의 광학적 전달함수(OTF : Optical Transfer Function)의 차단주파수가 저역측으로 시프트하므로 공간주파수(트랙핏치의 역수)가 높은 트랙크로스성분이 제거되고, 렌즈시프트 등에 의해 발생하는 DC오프셋성분만을 포함하는 신호가 얻어진다. 또한 도 4(a)에서는 부빔은 주빔과 같은 트랙상에 조사되지 않지만 같은 트랙상에 조사되고 있어도 되고 또한 광디스크(5)상의 어디에 조사되고 있어도 된다.

이 부빔의 반사광을 트랙방향의 분할선(25)에 의해 분할된 수광소자로 이루어지는 디텍터(6b)(6c)에 의해 수광하고 각 수광신호로부터의 출력신호의 차를 산출하면 그 차에는 트랙크로스성분에 의한 신호는 거의 포함되지 않게 된다. 그러나 대물렌즈(7)가 광원(1)이나 디텍터(6)등의 다른 광학계에 대해 래디얼방향으로 상대적으로 이동하면 분할된 수광소자에는 그 이동분의 강도가 발생하고 이것이 DC오프셋의 양에 상당한다.

한편 주빔의 스팟지름은 트랙(피트)폭으로부터 일의적으로 결정되고 있기 때문에 주빔에 의한 반사광에는 트랙크로스성분이 포함됨과 동시에 DC오프셋성분도 포함된다.

따라서 주빔의 반사광을 수광한 디텍터(6a)로부터 얻어지는 DC오프셋성분을 포함하는 트랙크로스신호로부터 부빔의 반사광을 수광하는 디텍터(6b)(6c)로부터 얻어지는 DC오프셋성분을 제산(除算)하면 DC오프셋성분이 제거된 TE신호가 얻어진다.

또한 이 부빔의 강도분포는 단조로 변화하는 프로파일은 아니다. 이 프로파일에 대해 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5(a)는 부빔의 스팟(21)을 확대한 상면도이다. 동 도면에 도시하는 것과 같이 부빔은 광디스크(5)의 래디얼방향으로 다수의 빔(21a)(21b)(21c)(21d)으로 분할되고 있다. 도 5(b)는 부빔의 강도분포를 도시하는 그래프로, 횡축은 부빔의 스팟(21) 중심으로부터 광디스크(5)의 래디얼방향으로의 거리를 도시하고 있으며, 종축은 부빔의 강도를 도시하고 있다. 동 도면과 같이 부빔은 다수의 빔이 집합한 형태의 프로파일이 된다. 즉 사인(sin)곡선의 형상을 갖는 회절소자(2)에 의한 부빔은 또한 다수의 회절광으로 분리한다. 동 도면에 있어서 피크(22a)는 스팟(21)의 중심에 위치하는 빔(21a))의 피크이며, 피크(22b)(22c)(22d)는 또한 분리한 빔(21b), 빔(21c), 빔(21d)의 피크이다. 또한 부빔의 스팟(21)은 피크(22a)의 회절광인 빔(22a)을 중심으로 하여 대칭이 되고 있지만 동 도면에 있어서는 한쪽의 피크만을 도시하고 있다.

이 분리 간격과 홈(2a)의 파장(T)과의 관계를 조사하면 도 6과 같이 사인(sin)곡선의 1주기의 길이(T)에 반비례의 함수가 되는(sinθ = mλ/ T :θ = 회절각, m = 회절의 차수, λ = 광원의 파장, T = 사인(sin)곡선의 1주기의 길이 : 의 조건을 만족한다) 것이 판명되었다. 또 도 7에, 격자패턴의 사인(sin)곡선의 진폭(A)에 대한 부빔의 중심피크(22a)(부빔의 0차광)와 인접피크(22b)(부빔의 ±1차광)의 비를 도시한다. 동 도면으로부터 양자는 대략 2차 곡선적인 관계를 도시하는 것을 알 수 있었다.

이들 결과로부터 사인(sin)곡선의 진폭(A) 및 부빔에서의 0차원 부빔에서의 고차 회절광의 강도비를 적절한 값으로 설계함으로써 원하는 빔강도분포(프로파일)를 얻을 수 있게 된다.

도 8에, 렌즈시프트가 없는 경우에서의 디텍터(6)로부터 얻어진 주빔의 푸시풀신호의 파형(41a)과, 부빔의 푸시풀신호의 파형(41b)을 도시한다. 부빔은 주빔과 비교하여 디스크지름방향의 빔스팟사이즈가 크기 때문에 부푸시풀신호는 주푸시풀신호와 비교하여 트랙크로스 성분 파형의 진폭이 작다. 또한 광디스크에는 DVD-RAM을 이용했다.

도 9에 대물렌즈(7)를 중심위치로부터 광디스크의 반경방향으로 3mm시프트시킨 경우의 주빔의 푸시풀신호의 파형(42a)과, 부빔의 푸시풀신호(42b)를 도시한다. 이 경우 주푸시풀신호와 부푸시풀신호는 거의 같은 양의 DC오프셋이 발생하고 있다. 또 렌즈시프트가 없는 경우와 마찬가지로 부푸시풀신호는 주부시풀신호와 비교하여 트랙크로스 성분의 파형 진폭이 작다.

또한 도 10 및 도 11에 종래기술의 푸시풀신호의 파형을 도시한다. 도10에, 렌즈시프트가 없는 경우의 주빔의 푸시풀신호의 파형(43a)과, 부빔의 푸시풀신호의 파형(43b)을 도시한다. 이 경우 양자의 트랙크로스성분의 파형의 위상차는 거의 180도가 되고 있기 때문에 이들 신호를 차동진폭시키면 트랙킹 오차신호를 얻을 수 있다. 도 11에, 렌즈시프트가 있는 경우의 주빔의 푸시풀신호의 파형(44a)과, 부빔의 푸시풀신호의 파형(44b)을 도시한다. 양자모두 부(負)방향으로 오프셋이 발생하는 상황을 확인할 수 있다. 본 발명의 실시예와 비교하면 부푸시풀신호의 트랙크로스 성분의 파형 진폭이 커 주푸시풀신호의 트랙크로스 성분의 진폭과 거의 같은 크기가 된다.

그리고 디텍터(6)의 출력신호를 기초로 연산회로에 의해 트랙킹 오차신호를 산출한다. 여기서 주빔에 관한 연산회로(30)의 출력(A+D) - (B+C)는 도 8, 도 9와 같이 트랙크로스신호에 DC오프셋성분을 포함하는 것이다.

한편 부빔에 관한 연산회로(31)(32)의 출력은 각각 분할선(27)(28)에 의해 분할된 수광소자로부터의 출력신호의 차를 취하는 것으로 그 차에는 트랙크로스 성분에 의한 신호는 거의 포함되지 않는다. 이 것은 도 9의 부푸시풀신호의 파형으로부터 알 수 있다. 그러나 렌즈시프트에 의해 DC오프셋이 발생하고 있기 때문에 그 차는 실질적으로 DC오프셋성분을 나타내게 된다.

이 연산회로의 연산에 의해 주푸시풀신호로부터 부푸시풀신호를 제산하면 주푸시풀신호의 트랙크로스성분(AC성분)은 그 대로 보지되고, 오프셋 신호성분(DC성분)은 제거된다. 그 결과 광디스크의 트랙에 대한 부빔의 조정위치 여하에 관계없이 늘 DC오프셋성분이 제거된 트랙킹오차신호를 얻을 수 있게 된다.

이상의 방법에 의해 얻어진 트랙킹 오차신호를 기초로 트랙킹제어를 행하고 광헤드를 이동시켜 목표하는 트랙위에 빔을 조사하여 광디스크상의 소정의 트랙에 정보데이터를 기록하거나 소정의 트랙으로부터 정보데이터를 재생한다.

또한 도 12에 주푸시풀신호와 부푸시풀신호의 각 파형에서의 DC오프셋성분의 값을 대물렌즈(5)의 시프트량에 대해 플롯한 그래프를 도시한다. 동 도면에 있어서 곡선(45a)이 주푸시풀신호의 DC오프셋성분을 나타내고 있으며 곡선(45b)이 부푸시풀신호의 DC오프셋성분을 나타내고 있다. 양자의 오프셋양은 렌즈시프트에 대해 거의 동일한 경향을 갖고 변화하고 있으며 본 실시예의 연산처리에 의해 DC오프셋성분이 양호하게 제거되는 것을 알 수 있다.

부빔은 트랙이나 피트의 콘트러스트를 검출할 필요가 없기 때문에 부빔은 정보가 들어간 공디시크상이면 어디에 조사해도 상관없다. 따라서 부빔의 위치를 높은 정밀도(㎛단위)로 조정할 필요가 없으며 또한 광디스크의 트랙핏치의 차이를 고려할 필요가 없어진다는 효과를 나타낸다. 따라서 광디스크상의 위치조정도 제약을 받지 않고 트랙킹 제어를 행할 수 있게 된다.

이상 트랙킹 오차신호의 검출에 대해 설명했다. 다음에 포커스 오차신호의 검출에 대해 도 13을 참조하면서 설명한다. 도13은 포커스 오차신호를 얻기 위한 디텍터의 구성을 도시하는 평면도이지만 도 13(a)에는 본 발명에 관한 디텍터의 구성이 도시되고 있으며 도13(b)에는 종래기술에 관한 디텍터의 구성이 도시되고 있다.

포커스 신호의 검출에 있어서도 빔의 스팟지름이 큰 부빔을 이용하여 일반적으로 S신호라 불리는 포커스서보에 필요한 신호성분을 남겨둔 채 트랙크로스신호만을 제거할 수 있다.

우선 종래의 디텍터의 구성 및 비점수차법에 의해 포커스 오차신호를 검출하는 연산방법을 설명한다. 도 13(b)과 같이 주빔의 반사광을 수광하는 디텍터(6a)는 4분할되고 있으며 부빔의 반사광을 수광하는 디텍터(6b)(6c)는 2분할되고 있다. 종래의 비점수차법에 있어서는 포커스 오차신호 FE는 디텍터(6a)의 각 영역의 출력 A~D를 기초로 FE = (A + C) - (B + D)에 의해 산출되고 있다. 이 방법에서는 트랙크로스성분이 중첩하고 이것이 외란이 되어 포커스서보에 지장을 주게 된다.

다음에 본 실시예의 디텍터의 구조 및 비점수차법으로부터 포커스 오차신호를 검출하는 연산방법을 설명한다. 본 실시예에 있어서는 도 13(a)과 같이 부빔을 수광하는 디텍터(6b)(6c)중 한쪽의 디텍터, 예를들어 디텍터(6b)는 4분할 되고 있다. 그리고 각 분할영역의 출력(A~D)을 기초로 FE = (A+C) - (B+D)에 의해 산출된다.

이와같이 스팟사이즈를 확대한 부빔의 반사광으로부터 포커스 오차신호를 산출하면 트랙크로스 성분이 적은 포커스 오차신호를 얻을 수 있다. 또 디텍터(6a)(6c)를 4분할하고 연산처리에 의해 적절히 필요한 신호를 생성하여 포커스 오차신호를 산출해도 된다.

또 본 발명에 관한 다른 실시예로서 광원(1)과 디텍터(6)의 양쪽을 구비한 LD모듈을 갖는 광헤드를 이용해도 된다. 도 14를 참조하면서 LD모듈을 구비한 광헤드에 대해 설명한다. 동 도면에 도시하는 것과 같이 LD모듈(61)은 광원(1)과, 회절소자(2)와, 디텍터(6)와, 홀로그램소자(60)를 구비하고 있다. 홀로그램소자(60)는 광디스크(5)로부터의 반사광을 디텍터(6)를 향하도록 구부리는 소자이다.

도15에, 홀로그램소자(60)와, LD모듈(61)에 구비되는 디텍터(6)의 구성을 도시한다. 도 15(a)(b)는 본 발명의 실시예에서의 홀로그램소자(60)와 디텍터(6)의 구성을 도시하는 개략도이며, 도15(c)는 종래기술에서의 홀로그램소자(60)와 디텍터(6)의 구성을 도시하는 개략도이다.

우선 종래의 디텍터의 구성 및 연산방법에 대해 도15(c)를 참조하면서 설명한다. 동 도면과 같이 홀로그램소자(60)는 3개의 영역(α,β,γ)으로 분할되고 있다. 또 디텍터(6)는 디텍터(6d~6j)로 이루어지고, 디텍터(6d)는 2개의 영역으로 분할되고 있다. 디텍터(6d)(6e)(6h)는 각각 주빔의 반사광을 수광하는 수광소자이며, 디텍터(6d)는 홀로그램소자(60)의 영역(α)으로부터의 주빔(0차광)을 수광하고, 디텍터(6e)는 영역(β)으로부터의 빔을 수광하며, 디텍터(6h)는 영역(γ)으로부터의 빔을 수광한다. 또 디텍터(6f)(6g)(6i)(6j)는 각각 부빔을 수광하는 수광소자이며 디텍터(6f)(6g)는 영역(β)로부터의 부빔(1차 또는 -1차광)을 수광하고, 디텍터(6i)(6j)는 영역(γ)으로부터의 부빔(1차 또는 -1차광)을 수광한다. 종래는 주빔의 스팟지름과 같은 사이즈의 스팟 지름을 갖는 부빔을 이용하고 디텍터(6d)에 있어서 분할선으로 분할된 2개 영역의 출력(A,B)의 차(FE= A-B)를 연산함으로써 포커스 오차신호(FE)를 검출하였다.

다음에 본 실시예의 디텍터의 구성 및 연산방법에 대해 도15(c)를 참조하면서 설명한다. 동 도면과 같이 디텍터(6)는 디텍터(6d~6h)외에 2분할로 분할된 디텍터(6k)를 포함하고 있다. 이 디텍터(6k)는 영역(α)으로부터의 부빔을 수광한다. 그리고 분할된 2개 영역의 출력(A,B)의 차(FE= A-B)를 연산함으로써 포커스 오차신호를 검출한다. 본 실시예에 있어서는 부빔의 스팟지름은 확대되고 있기 때문에 이 부빔의 반사광으로부터 포커스오차신호를 연산하면 종래기술과 비교하여 트랙크로스 성분이 적은 포커스 오차신호를 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에 관한 별도의 디텍터의 구성 및 연산방법에 대해 도 15(b)를 참조하면서 설명한다. 동 도면에 도시하는 것과 같이 디텍터(6)에는 디텍터(6d~6h)에 가하여 2분할로 분할된 디텍터(6k)(6m)가 포함되고 있다. 디텍터(6k)(6m)는 영역(α)으로부터의 부빔(±1차광)을 수광한다. 이 경우 포커스 오차신호(FE)는 디텍터(6k)에 있어서 분할된 2개 영역의 출력(A,B)의 차(FE= A-B) 또는 디텍터(6m)에 있어서 분할된 2개 영역의 출력(a,b)의 차(FE = a-b)를 연산함으로써 포커스 오차신호를 검출한다. 또 이들의 합을 연산함으로써 포커스 오차신호를 검출해도 된다.

본 발명에서의 디텍터 및 연산방법을 채용함으로써 트랙크로스 성분이 적은 포커스 오차신호를 얻을 수 있게 된다.

이상의 방법에 의해 얻어진 트랙킹 오차신호 또는 포커스 오차신호를 기초로 트랙킹제어 또는 포커스제어를 행한다. 이하 트랙킹제어 및 포커스제어를 행하는 광기록 재생장치에 대해 도16을 참조하면서 설명한다.

도16은 광재생장치를 나타낸 블록도이다. 광재생장치는 도시하지 않은 척킹수단에 의해 스핀들모터(73)에 척킹된 광디스크(5)에 기록된 정보를 재생한다. 광헤드(10)는 슬라이더기구를 구비한 새시(98)에 마련되고 있으며 슬라이드모터(97)를 통해 광디스크(5)의 지름방향으로 이동가능하게 되어있다.

광헤드(10)로부터 출력된 전기신호는 데이터 재생신호인 RF신호, 포커스 오차신호, 트랙킹 오차신호를 구하는 RF앰프(74)에 입력된다. RF앰프(74) 내에서는 전기신호가 연산기(75)에 입력되어 RF신호가 생성된다. RF신호는 도시하지 않은 디지털 신호처리회로에 의해 파형등화, 파형성형이 행해지고 그 후 도시하지 않은 D/A컨버터로 아날로그신호가 되어 출력된다.

또 RF앰프(74) 내에서는 데이터 출력되는 신호와는 별도로 광헤드(10)로부터의 전기신호가 각각 포커스 검출회로(78), 트랙킹 오차검출회로(79)에 입력된다. 상술과 같이 이들의 회로로 트랙크로스성분이 적은 포커스 오차신호, DC오프셋성분이 제거된 트랙킹 오차신호의 산출이 각각 행해지고 서보처리회로(86)에 입력된다.

서보처리회로(86)에서는 포커스 제어회로(87), 트랙킹 제어회로(88), 슬라이드 제어회로(90)를 갖고 있으며, RF앰프(74)로부터의 포커스 오차신호, 트랙킹 오차신호를 기초로 광헤드(10)의 포커스, 트랙킹, 광헤드(10) 위치의 슬라이드 조정을 행하기 위한 각 서보신호를 포커스보정 드라이버(92), 트랙킹보정 드라이버(93), 슬라이드 드라이버(95)로 보낸다. 또 서보처리회로(86)는 스핀들 제어회로(91)도 가지며 스핀들 서보신호를 스핀들 드라이버(96)로 보낸다.

트랙킹 보정 드라이버(93)에서는 서보신호를 따라 광헤드(10) 내의 트랙킹 수단을 구동하는 트랙킹 드라이버 전류를 출력하여 트랙킹의 보정을 행한다. 또 포커스 보정 드라이버(92)는 서보신호에 따라 광헤드(10)의 포커스 렌즈를 포커스방향으로 움직이는 포커스 드라이브 전류를 발한다. 또한 슬라이드 드라이버(95)는 슬라이드 서보 신호를 따라 슬라이드 모터(97)를 통해 광헤드(10)를 슬라이드하는 전류를 발생한다. 또 스핀들 드라이버(96)는 스핀들 서보신호를 따라 스핀들 모터(73)의 회전을 제어하는 전류를 발생한다.

상기의 광재생 장치에 있어서는 본 발명의 실시예에서 얻어지는 DC오프셋 성분이 제거된 트랙킹 오차신호를 기초로 트랙킹을 행함으로써 광빔을 정확하게 트랙킹시키는 것이 가능하게 된다. 또 트랙 크로스 성분이 적은 포커스 오차신호를 기초로 함으로써 정확하게 포커스 렌즈를 움직일 수 있게 된다.

또한 광재생장치로서 설명했지만 이에 덧붙여 광신호의 기록이 가능한 기록·재생타입이라도 이에 덧붙여 일정한 회로 등을 갖는 것으로 대응은 가능하며 또한 광재생장치로서 그 외의 구성이 되어도 된다.

청구항 1에 기재한 발명에 의하면 파형으로 사행한 격자패턴을 갖는 회절소자를 이용함으로써 간단한 구성으로 용이하게 DC오프셋성분을 제거하는 것이 가능하게 된다.

또 청구항 2에 기재한 발명에 의하면 파의 형상 진폭과 주기가 거의 일정한 격자패턴을 갖거나 회절소자를 이용함으로써 용이하게 DC오프셋 성분을 제거할 수 있음과 동시에 격자패턴이 주기적으로 형성되고 있기 때문에 렌즈 시프트의 유무에 관계없이 빔을 분할할 수 있게 된다.

또한 청구항 3에 기재한 발명에 의하면 격자패턴이 사인(sin)곡선의 형상인 회절소자를 이용함으로써 용이하게 DC오프셋성분을 제거할 수 있음과 동시에 회절 소자의 설계 및 제작이 용이하게 되는 효과를 나타낸다.

또한 청구항 5 및 청구항 6에 기재한 발명에 의하면 주빔 및 부빔의 광디스크에 의한 반사광을 수광하는 디텍터가 트랙방향으로 분할되고 주빔과 부빔의 신호를 연산처리함으로써 트랙킹 오차신호를 산출하므로 연산방식으로서는 종래의 차동푸시풀방식과 동일한 구성의 연산회로를 사용할 수 있어 용이하게 실시할 수 있게 된다.

또 청구항 7 및 청구항 8의 발명에 의하면 스팟 사이즈가 확대된 부빔을 이용하여 포커스 오차신호를 얻도록 했기 때문에 트랙크로스 성분이 적은 포커스 오차신호를 얻을 수 있다. 이 때문에 트랙크로스 성분에 의한 외란이 없는 양호한 포커스 제어를 행할 수 있게 된다.

또한 청구항 9 내지 청구항 11에 기재한 발명에 의하면 스팟지름이 큰 부빔을 얻을 수 있기 때문에 광헤드나 광기록재생장치에 사용함으로써 용이하게 DC오프셋성분을 제거할 수 있다.

Claims

광원과,

상기 광원으로부터 출사한 빛을 주빔과 부빔으로 분할하는 회절소자와,

상기 주빔 및 상기 부빔을 광디스크 상에 집광하는 집광수단과,

상기 광디스크로부터의 주빔의 반사광을 검출하는 주빔 검출부와, 상기 광디스크로부터의 부빔의 반사광을 검출하는 부빔 검출부로 이루어지는 광검출수단을, 갖고, 광기록 재생장치에 이용되는 광헤드이며,

상기 회절소자는 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지고, 그 소자에 의한 회절광의 결상 스팟은 그 강도의 피크가 대략 좌우 대칭으로 분할되는 것을 특징으로 하는 광헤드.
제 1항에 있어서,

상기 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴은 그 격자패턴의 진폭과 주기가 거의 일정한 것을 특징으로 하는 광헤드.
제 1항에 있어서,

상기 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴은 사인(sin)곡선의 형상인 것을 특징으로 하는 광헤드.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항 에 있어서, 상기 광원과, 상기 회절소자와, 상기 광검출수단이 레이저 다이오드(LD) 모듈로 단일화되어 있는 것을 특징으로 하는 광헤드.
광헤드와 연산수단을 포함하는 광기록 재생장치에 있어서,

상기 광헤드는

광원과,

상기 광원으로부터 출사한 빛을 주빔과 부빔으로 분할하는 회절소자와,

상기 주빔 및 상기 부빔을 광디스크 상에 집광하는 집광수단과,

상기 광디스크로부터의 주빔의 반사광을 검출하는 주빔 검출부와, 상기 광디스크로부터의 부빔의 반사광을 검출하는 부빔 검출부로 이루어지는 광검출수단을, 포함하고,

상기 회절소자는 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지고, 그 소자에 의한 회절광의 결상 스팟은 그 강도의 피크가 대략 좌우 대칭으로 분할되며,

상기 주빔 검출부 및 상기 부빔 검출부는 각각 상기 광디스크의 트랙방향과 평행하는 방향으로 2분할된 2분할 검출기이고,

상기 연산수단은 상기 주빔 및 부빔의 2분할 검출기로부터의 출력 신호를 기초로 트랙킹 오차신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 광기록 재생장치.
제 5항에 있어서,

상기 연산수단은 상기 주빔의 2분할 검출기에 의한 차동검출에 의해 얻어진 주빔의 신호로부터 상기 부빔의 분할 검출기에 의한 차동검출에 의해 얻어진 부빔 신호를 감산함으로써 DC오프셋 성분이 제거된 트랙킹 오차신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 광기록 재생장치.
광헤드와 연산수단을 포함하는 광기록 재생장치로서,

상기 광헤드는

광원과,

상기 광원으로부터 출사한 빛을 주빔과 부빔으로 분할하는 회절소자와,

상기 주빔 및 상기 부빔을 광디스크 상에 집광하는 집광수단과,

상기 광디스크로부터의 주빔의 반사광을 검출하는 주빔 검출부와, 상기 광디스크로부터의 부빔의 반사광을 검출하는 부빔 검출부로 이루어지는 광검출수단을, 포함하고,

상기 회절소자는 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지고, 그 소자에 의한 회절 회절광의 결상 스팟은 그 강도의 피크가 대략 좌우 대칭으로 분할되며,

상기 부빔 검출부는 4분할 이상으로 분할되고,

상기 연산수단은 상기 4분할 이상 분할된 상기 부빔검출부로부터의 출력 신호를 기초로 포커스 오차신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
LD모듈과 연산수단을 포함하는 광기록 재생장치로서,

상기 LD모듈은, 광원과, 상기 광원으로부터 출사한 빛을 주빔과 부빔으로 분할하는 회절소자와, 상기 광디스크로부터의 주빔의 반사광을 검출하는 주빔 검출부와, 상기 광디스크로부터의 부빔의 반사광을 검출하는 부빔 검출부로 이루어지는 광검출수단이 함께 모듈화된 LD(laser Diode) 모듈이고,

상기 회절소자는 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지고, 그 소자에 의한 회절광의 결상 스팟은 그 강도의 피크가 대략 좌우 대칭으로 분할되며, ,

상기 부빔 검출부는 2분할 이상의 검출소자로 분할되고,

상기 연산수단은 상기 부빔 검출부의 상기 2분할 이상으로 분할된 검출소자로부터의 신호를 기초로 포커스 오차신호를 산출하는 것을 특징으로 하는 광기록 재생장치.
광기록 재생장치에 이용되고, 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴을 가지며 빛을 다수개의 빔으로 분할하는 것을 특징으로 하는 회절소자.
제 9항에 있어서,

상기 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴은 그 격자패턴의 진폭과 주기가 거의 일정한 것을 특징으로 하는 회절소자.
제 9항에 있어서,

상기 주기적 파형으로 사행하는 격자패턴은 사인(sin)곡선의 형상인 것을 특징으로 하는 회절소자.