KR19980703842A - 광픽업 및 그것에 사용하는 광학소자 - Google Patents

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KR19980703842A
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Abstract

복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역 이외에 회절격자패턴을 형성하고, 이 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 소정의 두께를 갖추고서 주기적으로 형성된 이온교환영역과, 이 이온교환영역의 상면에 형성된 유전체막으로 이루어지고, 상기 복굴절판에 대한 상광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 이상광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록, 상기 이온교환영역의 두께와 상기 유전체막의 막두께가 설정되어 있다. 이 때문에, 재생장치의 소형화에 기여하고, 취급이 용이한 광픽업 및 이것에 사용하는 광학소자를 제공할 수 있다.

Description

광픽업 및 그것에 사용하는 광학소자
디지탈 비디오 디스크(DVD)는 현재 보급하고 있는 콤팩트 디스크(CD)나 레이저디스크(LD)의 6∼8배의 기록용량이기 때문에, 차세대 기억매체로 주목받고 있다.
DVD에서는 디스크상에 있어서의 기록밀도를 높임과 동시에, 재생장치측에 있어서 대물(對物)렌즈의 개구수(NA)를 크게 함으로써 대기억용량을 확보하고 있다. 즉, 개구수(NA)를 크게 하고, 디스크면에 조사하는 레이저광의 스포트지름을 작게 조임으로써, 디스크면에 고밀도로 기록된 정보의 독해를 가능하게 하고 있다.
한편, 대물렌즈의 개구수(NA)를 크게 하면, 디스크의 두께에 의한 수차(收差)나 복굴절의 영향을 받기 쉬워지기 때문에, 광픽업의 광축에 대해서 디스크면이 수직에서 벗어나는 각도(틸트(tilt)각)의 허용치가 작아져, 디스크의 휜 정도에 따라서는 재생불가능한 상태가 된다는 문제점이 있다. 틸트의 영향은 Ad(NA)3로 나타내고, A는 계수, d는 디스크의 두께이다. 따라서, DVD에서는 디스크의 두께를 얇게 함으로써, 레이저광이 디스크의 표면으로부터 들어 와 기록면에서 반사되어 다시 나가기까지의 거리를 짧게 하고, 허용할 수 있는 틸트각을 넓혀, 개구수(NA)를 크게 잡은 경우라 하더라도 원하는 틸트각의 허용치를 확보하고 있다. 그 때문에, DVD의 두께는 종래 CD의 두께 t = 1.2㎜에 비해 절반인 0.6㎜로 하고, 개구수가 큰 대물렌즈를 사용하여, 레이저광의 스포트지름을 작게 하고, 안정된 데이터 독출의 실현을 도모하고 있다.
그런데, 디스크형상의 기억매체로서는, 이미 CD가 시장에 널리 보급되어 있고, 또한 DVD와 CD(비디오 CD를 포함)의 외형칫수가 같다는 점 및 유사한 이용형태, 즉 고음질 CD로서의 DVD 이용이 예상되는 점 등으로부터 DVD재생장치의 제공에 있어서는 DVD재생기능과 CD재생기능을 갖추게 하여, 호환성을 확보한 장치가 기대되고 있다.
통상의 광학계에서는 디스크기판의 두께가 다른 CD와 DVD를 같은 장치로 재생하면, 두께가 큰 CD를 재생할 때에 스포트지름이 넓어져 버려 데이터가 읽혀지지 않는다는 문제점이 있고, 이 때문에 디스크의 두께가 다른 2개의 광기록매체에 대응하는 각종의 대처방법이 제안되고 있다.
우선 제1방법으로서는, 재생장치내에 두께가 0.6㎜인 디스크(DVD)용의 광픽업과 두께가 1.2㎜인 디스크용(CD)용의 광픽업을 구비하고, 재생하는 디스크의 종류에 따라 광픽업을 바꾸는 방법이 있다. 그러나, 광픽업을 다수 구비하는 방법에서는, 재생장치의 대형화를 초래함과 동시에 고비용이라는 문제점이 있다.
또 제2방법으로서, 광픽업에 DVD 대응의 대물렌즈와 CD대응의 대물렌즈를 구비하고, 재생하는 디스크에 따라 대물렌즈를 바꾸는 방법도 제안되고 있지만, 이 방법도 재생장치의 대형화를 초래한다는 문제점이 있다.
더욱이, 제3방법으로서는 특개평7-311945호 공보에 개시된 바와 같이, 1개의 광픽업으로 2개의 초점거리를 실현하는 방법도 제안되고 있다. 이것은 도 6에 나타내는 바와 같이, 광원(1)의 파워를 바꾸어, 이에 따라 광원으로부터 출사하는 광속의 지름을 다르게 하여, 지름이 다른 광빔(17a, 17b)을 대물렌즈에 입사함으로써 다른 초점거리(18a, 18b)의 광빔을 생성하는 방법이다. 이러한 광픽업이라면, 상술한 제1, 제2방법에 비해 장치의 소형화에 기여할 수 있다.
그러나, 상기 제3방법은 광원에 강하게 의존하고 있고, 광원의 경시(經時)적인 열화 등에 의해 원하는 광속지름이 얻어지지 않을 우려가 있고, 원하는 광속지름이 얻어지지 않는 경우에는 초점거리에 오차를 낳아, 디스크상에 조사하는 광스포트지름이 변동해서 독해에러를 낳을 가능성이 있었다.
본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것으로, 재생장치의 소형화에 기여하고 취급이 용이한 광픽업 및 이것에 사용하는 광학소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광픽업 및 그것에 사용하는 광학소자에 관한 것으로, 특히 기록매체의 두께가 다르고, 소정의 위치로부터 기록매체면까지의 거리가 다른 2개의 광기록매체에 대응가능한 광픽업에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광픽업의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 복굴절박판의 제1실시예의 구성을 설명하기 위한 사시도,
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명에 따른 복굴절박판의 A-A 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 복굴절박판의 제1실시예의 기능을 설명하기 위한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 광픽업에서의 초점거리의 변경을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 복굴절박판의 제2실시예를 설명하기 위한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 복굴절박판의 제2실시예의 기능을 설명하기 위한 사시도,
도 8은 종래의 광픽업의 구성을 나타낸 도면이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학소자(복굴절박판)는,
복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역 이외에 회절격자패턴을 형성하고,
상기 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향으로 소정의 두께를 갖추고서 주기적으로 형성된 이온교환영역과, 이 이온교환영역의 윗면에 형성된 유전체막으로 이루어 지고,
상기 복굴절판에 대한 상(常)광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 이상(異常)광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록, 상기 이온교환영역의 두께와 상기 유전체막의 막두께가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 복굴절판의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율을 각각 n1o, n1e로 하고, 상기 이온교환영역의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율 및 두께를 각각 n2o, n2e, d2로 하고, 상기 유전체막의 굴절율 및 막두께를 각각 n3, d3으로 했을 때,
(n1o- n2o) d2+ (1 - n3) d3= 0
(n1e- n2e) d2+ (1 - n3) d3= λ/2
를 만족하도록, 상기 이온교환영역의 두께(d2)및 유전체막의 막두께(d3)가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 광학소자(복굴절박판)는,
복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역 이외에 회절격자패턴을 형성하고,
상기 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 소정의 두께를 갖추고서 주기적으로 형성된 복굴절성 재료로 이루진 요철(凹凸)부와, 이 오목(凹)부에 형성된 입사광축방향에 소정의 두께를 갖춘 이온교환영역으로 이루어지고,
상기 복굴절판에 대한 이상광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 상광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록, 상기 볼록(凸)부의 두께와 상기 이온교환영역의 두께가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 복굴절성 재료로 이루어진 볼록부의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율 및 두께를 각각 n1o, n1e, d1으로 하고, 상기 이온교환영역의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율 및 두께를 각각 n2o, n2e, d2로 했을 때,
(n1o- 1) d1+ (n1o- n2o) =λ/2
(n1e- 1) d1+ (n1e- n2e) = 0
을 만족하도록, 상기 볼록부의 두께(d1) 및 이온교환영역의 두께(d2)가 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학소자에 있어서, 상기 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역은 복굴절성 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역은 원형의 영역인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학소자를 사용한 광픽업은, 광원으로부터 출사된 광의 광축상에 무편광형 빔스플리터(spliter)와, 상기 광학소자, 대물렌즈, 편광방향변경수단을 설치해, 상기 편광방향변경수단을 상기 무편광형 빔스플리터와 상기 광학소자의 사이에 배치함으로써, 이 광학소자에 입사하는 직선편광의 펀광방향을 가변하고, 상기 광학소자로부터 출사하는 광의 광속지름을 규제함으로써, 상기 대물렌즈에 의해 집속하는 광의 초점거리를 가변한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광픽업의 전체구성을 나타낸 도면으로, 1은 광원, 2는 렌즈, 3은 빔스플리터, 4는 1/2파장판, 5는 복굴절박판, 6은 대물렌즈, 7은 광기록매체이고, 또한 8은 조임렌즈, 9는 실린드리칼렌즈, 10은 광검출기이다.
상기 광원(1)은, 예컨대 레이저다이오드를 사용하여, 일정한 파워로 광빔을 출사한다. 또, 광원으로부터의 광빔은 직선편광이거나 혹은 원하는 광학소자, 예컨대 편광 빔스플리터 등을 사용하여 단일한 직선편광성분만을 포함한 상태로 하고, 직선편광방향은 후술하는 복굴절박판(5)의 광학축에 직교가 되도록 한다.
상기 렌즈(2)는 광원(1)으로부터의 광빔을 평행한 빔으로 바꾸는 콜리메이트렌즈이다. 상기 빔스플리터(3)는 무편광형 빔스플리터(Non Poralized Beam Spliter)이고, 광기록매체(7)의 기록면상에서 반사한 광빔을 광검출기(10)로 유도하기 위한 것이다.
또한, 광기록매체에 입사하는 입사광의 편광방향을 변경하기 위한 수단인 1/2파장판(4)은 필요에 따라 광축상에 배치되거나 혹은 광축상으로부터 벗어나도록 구성되어 있으면서 상기 1/2파장판(4)의 광학축은 입사직선편광의 편광방향에 대해 45°기운 상태로 배치한다. 이에 따라, 상기 1/2파장판(4)을 광축상에 배치하는지의 여부에 따라 복굴절박판에 입사하는 입사직선편광의 편광방향을 90°회전시킬 수 있다.
복굴절박판(5)은 도 2에 나타낸 바와 같이, LiNiO3등의 투명한 복굴절재료로 이루어진 구(矩)형상평면판(11; 복굴절판)의 주면 중앙의 원형부(12)를 후술하는 회절격자패턴을 형성하지 않는 복굴절재료로 이루어진 영역으로 하고, 이 원형부(12) 이외에 광학적 회절격자패턴을 형성한 것이다.
이 회절격자패턴의 구조에 대해서 상세하게 설명하면, 도 3은 도 2에 나타낸 복굴절박판(5)의 A-A 단면도로, 복굴절판(11)의 주면에는 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 두께(d2)를 갖는 이온교환영역(13)을 형성하고, 더욱이 그 상면에는 두께(d3)의 유전체막(14)을 형성하고 있다.
이 패턴상을 투과하는 광 중 직접 투과파(0차 회절파)의 투과율(I0)은,
I0= cos2(δ/2)
(단, δ:광로a, b의 광의 위상차)
으로 나타낼 수 있는데, 상기 위상차는 상기 복굴절판의 광학축과 직교하는 편광성분(상광선)의 경우와 상기 광학축과 평행한 편광성분(이상광선)의 경우와 다르고, 상광선에 대한 위상차(δo)및 이상광선에 대한 위상차(δe)는 각각 다음과 같이 된다.
δo= 2π/λ{(n1o- n2o)d2+ (1 - n3)d3)}
δe= 2π/λ{(n1e- n2e)d2+ (1 - n3)d3)}
단, n1o: 복굴절판의 상광선에 대한 굴절율, n1e: 복굴절판의 이상광선에 대한 굴절율, n2o: 이온교환영역의 상광선에 대한 굴절율, n2e: 이온교환영역의 이상광선에 대한 굴절율, n3: 유전체막의 상광선 및 이상광선에 대한 굴절율이다.
여기서, (n1o- n2o)d2+ (1 - n3)d3= 0이 되도록 d2, d3를 설정함으로써, 상광선에 대한 투과율 I0o= 1이 되어 0차 회절파를 모두 투과할 수 있다. 또 (n1e- n2e)d2+ (1 - n3)d3= λ/2이 되도록 d2, d3를 설정함으로써, 이상광선에 대한 투과율 I0e= 0이 되어 0차 회절파를 모두 차단할 수 있다.
따라서, 도 4(a)와 같이 복굴절판(11)의 광학축과 직교하는 편광방향을 갖는 광빔, 즉 상광선은 모두 복굴절박판을 투과하고, 또 도 4(b)와 같이 광학축과 평행한 편광방향성분의 광빔, 즉 이상광선은 상기 회절격자패턴상에서 회절하고, 원형부(12)에 조사된 광빔만이 투과하기 때문에, 원형부(12)의 지름과 같은 눈동자(瞳)지름으로 투과한다.
샘 플 복굴절박판의 광투과율(%)
상광선 이상광선
0차광 + 1차광 - 1차광 0차광 + 1차광 - 1차광
12345678910 94.494.393.794.393.794.194.294.193.293.7 0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0 0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0 1.50.81.80.91.50.81.70.81.30.8 35.335.434.735.434.935.135.135.534.935.4 35.235.334.635.334.834.934.935.434.635.1
평균 94.0 0.0 0.0 1.2 35.2 35.0
표 1은 복굴절박판의 회절격자패턴에 입사되는 광의 투과율을 측정한 실험결과를 나타내는 표이고, 도 3에서의 복굴절박판(5)의 이온교환영역(13)의 두께(d2)를 9.5㎛, 유전체막(14)의 두께(d3)를 1.85㎛, 회절격자패턴의 피치를 12㎛, 입사하는 광빔의 파장(λ)을 636㎚로 하고, 10개의 샘플 각각에 있어서 상광선, 이상광선을 입사했을 때의 0차 및 ±1차 회절파(0차 및 ±1차 광성분)의 광투과율을 나타내고 있다.
표 1에서 나타내는 바와 같이, 복굴절판(5)에 상광선을 입사하면, 이 복굴절박판(5)을 투과하는 0차광의 투과율은 94.0%, ±1차광의 투과율은 0.0%가 되고, 입사광의 대부분이 회절격자패턴에 의해 회절하는 일 없이 투과하고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 복굴절박판(5)에 이상광선을 입사하면, 이 복굴절박판(5)을 투과하는 0차광의 투과율은 평균 1.2%, +1차광의 투과율은 35.2%, -1차광의 투과율은 35.0%가 되고, 입사광의 직접 투과파인 지점의 0차광은 거의 얻어지지 않고, ±1차광이 되어 나타나고 있는 것을 알 수 있다.
이상의 결과로부터도, 상기 복굴절박판(5)에 의해, 입사광축과 동일방향으로 진행하는 광빔 중 상광선은 투과하고, 이상광선은 차단되는 것을 알 수 있다.
또한, 대물렌즈(6)는 광기록매체의 기록면상으로의 결상점(結像点)의 조임을 행하는 것으로, 상기 복굴절박판(5)과 대물렌즈(6)는 홀더(15)에 의해 일체적으로 고정되어 유니트화 되어 있다.
이상과 같은 구성의 광픽업에 있어서, 우선 광축상에 1/2파장판(4)이 삽입되어 있지 않은 상태로 하고, 광원(1)으로부터 출사한 광빔은 콜리메이트렌즈(2)에 의해 평행한 빔이 되고, 더욱이 빔스플리터(3)를 투과한 후 복굴절박판(5)에 입사한다. 이때 입사하는 광빔의 편광방향은 복굴절박판(5)의 광학축에 대해 직교한다.
상술한 바와 같이, 복굴절박판(5)은 원형부(12) 이외에 회절격자패턴을 형성하고 있기 때문에, 복굴절박판(5)에 입사하는 직선편광의 빔 지름은 빔스플리터(3)를 출사한 광빔과 동일 지름으로 투과한다. 한편, 광축상에 1/2파장판(4)을 삽입하면, 복굴절판(5)에 입사하는 직선편광의 편광방향이 90도 회전하고, 이 복굴절박판(5)에 대해서 이상광선이 되기 때문에, 복굴절박판(5)에 입사한 직선편광은 회절격자패턴으로 회절하고, 원형부(12)를 투과한 광빔만이 원형부(12)의 원형과 같은 눈동자지름(제2눈동자지름)으로 투과한다.
그리고 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 복굴절박판(5)을 투과한 광빔은 대물렌즈(6)에 입사하고, 결상점에 조여져, 광기록매체의 기록면상에 초점으로서 광스포트가 형성된다. 이때 대물렌즈(6)의 초점거리는 입사하는 광빔의 눈동자 지름이 클 때 짧아지고 눈동자지름이 작을 때 길어 진다는 관계를 가지기 때문에, 제1눈동자지름의 초점거리는 짧고, 제2눈동자지름의 초점거리는 길어 진다.
그리고 광기록매체의 기록면상에서 반사된 광빔은 다시 대물렌즈(6), 복굴절박판(5)을 통해 빔스플리터(3)에 입사하는데, 그 일부가 반사하고, 조임렌즈(8), 실린드리칼렌즈(9)를 통해 광검출기(10)에 입사한다. 따라서 광기록매체상의 기록정보를 읽어 낼 수 있다.
상술한 광픽업에 있어서 t = 1.2㎜의 광기록매체(CD)를 재생할 경우는, 광축상에 1/2파장판(4)을 삽입함으로써 복굴절박판(5)에 입사하는 직선편광의 편광방향을 상기 복굴절판의 광학축과 평행해 지도록 회전시켜, 이 회절격자패턴에 입사하는 광을 회절시킨다. 이에 따라, 복굴절박판(5)을 투과하는 광빔은 복굴절박판(5)의 중앙부에 설치된 원형영역의 지름(제2눈동자지름)과 같아 지고, 도 5에 나타낸 바와 같이 긴 초점거리에서 결상점이 맺어져, 상기 광기록매체상에서 광스포트가 형성된다.
또한, t = 0.6㎜의 광기록매체(DVD)를 재생할 경우는, 광축상으로부터 1/2파장판(4)을 벗어남으로써, 복굴절박판(5)에 입사하는 직선편광의 편광방향은 상기 광학축과 직교시키고, 광원으로부터의 광빔은 콜리메이트렌즈(2)에 의해 형성된 채로의 상태(제1눈동자지름)에서 대물렌즈(6)에 입사하기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이 짧은 초점거리에서 결상점이 맺어져, 상기 광기록매체상에서 광스포트가 형성된다.
한편, 상기 설명에 있어서는, 제1눈동자지름을 얻기 위해 1/2파장판을 광축상에 삽입하고, 제2눈동자지름을 얻기 위해 1/2파장판을 광축상으로부터 벗어나게 한 형태를 사용하여 설명했지만, 1/2파장판에 입사하는 광선의 편광방향을 상술한 실시예와 비교해서 90°어긋나게 함으로써 1/2파장판을 광축상에 삽입한 경우에 제2눈동자지름을 얻고, 또 1/2파장판을 광축상으로부터 벗어나게 한 경우에 제1눈동자지름이 얻어지도록 변경하는 것도 가능하다.
도 6은 상기 복굴절박판(5)의 제2실시예를 나타낸 도면으로서, 복굴절박판(5)의 단면도이다. 도 6에 있어서, 복굴절판(11)의 주면에는 요철부(16)가 설치되고, 이 요철부(16)는 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 두께 d1을 갖는 볼록부로 이루어지고, 더욱이 그 오목부 저면에는 입사광축방향으로 향해 두께 d2의 이온교환영역(14)을 형성하고 있다.
상술한 바와 같이, 이 패턴상을 투과하는 광 중에서 직접투과파(0차 회절파)의 투과율(I0)은,
I0= cos2(δ/2)
(단, δ:광로a, b의 광의 위상차)로 나타낼 수 있는데, 상기 위상차는 상기 복굴절판의 광학축과 직교하는 편광성분(상광선)의 경우와 상기 광학축과 평행한 편광성분(이상광선)의 경우가 다르고, 상광선에 대한 위상차(δo)및 이상광선에 대한 위상차(δe)는 각각 다음과 같이 된다.
δo= 2π/λ{(n1o- 1)d1+ (n1o- n2o)d2}
δe= 2π/λ{(n1e- 1)d1+ (n1e- n2e)d2}
단, n1o: 복굴절판의 상광선에 대한 굴절율, n1e: 복굴절판의 이상광선에 대한 굴절율, n2o: 이온교환영역의 상광선에 대한 굴절율, n2e: 이온교환영역의 이상광선에 대한 굴절율이다.
여기서, (n1o- 1)d1+ (n1o- n2o)d2= λ/2가 되도록 d1, d2를 설정함으로써, 상광선에 대한 투과율 I0o= 0이 되어 0차 회절파를 전부 차단할 수 있다. 또한, (n1o- 1)d1+ (n1o- n2o)d20이 되도록 d1, d2를 설정함으로써, 이상광선에 대한 투과율 I0e= 1이 되어 0차 회절파를 전부 투과할 수 있다.
따라서, 도 7(a)와 같이 복굴절판(11)의 광학축과 직교하는 편광방향을 갖는 광빔, 즉 상광선은 상기 회절격자패턴상에서 회절하고, 원형부(12)에 조사된 광빔만이 투과하기 때문에, 원형부(12)의 지름과 같은 눈동자지름으로 투과하고, 또한 도 7b와 같이 광학축과 평행한 편광방향성분의 광빔, 즉 이상광선은 모두 복굴절박판을 투과한다.
이상과 같은 구성의 복굴절박판(5)은, 제1실시예에서 나타낸 복굴절박판(5)과 입사광편광방향 및 눈동자지름과의 관계가 반대가 되지만, 같은 기능을 가지므로, 입사광의 편광방향에 따라 빔의 눈동자지름을 가변하고, 광기록매체까지의 초점거리를 다르게 할 수 있다.
상기 실시예에 있어서는 λ/2파장판을 광로에 삽입하거나 벗어나게 하는 것으로 광의 편광방향을 변경하고 있지만, 편광빔스플리터를 광축을 중심으로 하여 90°회전시키거나 혹은 액정패널에 인가하는 전압을 변화시키는 수단에 의해 복굴절박판(5)에 입사하는 직선편광의 편광방향을 바꾸도록 구성해도 된다.
또한, 상기 각 실시예에서는 원형부(12)로 하였으나 원형을 다각형으로 바꾸어 구성하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광픽업은, 광원의 편광성분을 바꿈으로써 광빔의 눈동자지름을 변형하고, 이에 따라 광기록매체의 디스크 두께에 따른 초점거리로 변경하도록 하였기 때문에, 종래에 비해 간단한 구성이고, 재생장치를 소형화하는데에 현저한 효과를 갖는다. 또한, 광원의 출력오차에 의해 초점거리가 크게 변동하는 경우가 없으므로, 광픽업 동작의 안정화를 도모하는데 있어서도 현저한 효과를 갖는다.

Claims (8)

  1. 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역 이외에 회절격자패턴을 형성하고,
    상기 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 소정의 두께를 갖추고서 주기적으로 형성된 이온교환영역과, 이 이온교환영역의 상면에 형성된 유전체막으로 이루어지고,
    상기 복굴절판에 대한 상광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 이상광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록, 상기 이온교환영역의 두께와 상기 유전체막의 막두께가 설정된 것을 특징으로 하는 광학소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복굴절판의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율을 각각 n1o, n1e로 하고, 상기 이온교환영역의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율 및 두께를 각각 n2o, n2e, d2로 하고, 상기 유전체막의 굴절율 및 막두께를 각각 n3, d3로 했을 때,
    (n1o- n2o)d2+ (1 - n3)d3= 0
    (n1e- n2e)d2+ (1 - n3)d3= λ/2
    를 만족하도록, 상기 이온교환영역의 두께(d2)및 유전체막의 막두께(d3)가 설정된 것을 특징으로 하는 광학소자.
  3. 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역 이외에 회절격자패턴을 형성하고,
    상기 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 소정의 두께를 갖추고서 주기적으로 형성된 복굴절성 재료로 이루어진 요철부와, 이 오목부에 형성된 입사광축방향에 소정의 두께를 갖춘 이온교환영역으로 이루어지고,
    상기 복굴절판에 대한 이상광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 상광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록, 상기 볼록부의 두께와 상기 이온교환영역의 두께가 설정된 것을 특징으로 하는 광학소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복굴절성 재료로 이루어진 볼록부의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율 및 두께를 각각 n1o, n1e, d1으로 하고, 상기 이온교환영역의 상광선에 대한 굴절율, 이상광선에 대한 굴절율 및 두께를 각각 n2o, n2e, d2로 했을 때,
    (n1o- 1)d1+ (n1o- n2o)d2= λ/2
    (n1e- 1)d1+ (n1e- n2e)d2= 0
    를 만족하도록 상기 볼록부의 두께(d1)및 이온교환영역의 두께(d2) 설정된 것을 특징으로 하는 광학소자.
  5. 제1항 내지 제4항에 있어서, 상기 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역이 복굴절성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학소자.
  6. 제1항 내지 제4항에 있어서, 상기 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역이 복굴절성 재료인 동시에 원형의 영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학소자.
  7. 광원으로부터 출사된 광의 광축상에, 무편광형 빔스플리터와, 복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영역 이외에 회절격자패턴을 형성하고, 이 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 소정의 두께를 갖추고서 주기적으로 형성된 이온교환영역과, 이 이온교환영역의 상면에 형성된 유전체막으로 이루어지고, 상기 복굴절판에 대한 상광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 이상광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록 상기 이온교환영역의 두께와 상기 유전체막의 막두께가 설정되어 있는 상기 광학소자와,
    대물렌즈와, 편광방향 변경수단을 설치하고, 이 편광방향 변경수단을 상기 무편광형 빔스플리터와 상기 광학소자의 사이에 배치함으로써, 상기 광학소자에 입사하는 직선편광의 편광방향을 가변하고, 상기 광학소자로부터 출사하는 광의 광속지름을 규제함으로써, 상기 대물렌즈에 의해 집속하는 광의 초점거리를 가변한 것을 특징으로 하는 광픽업.
  8. 광원으로부터 출사된 광의 광축상에 무편광형 빔스플리터와,
    복굴절판의 거의 중앙에 설치한 원하는 영영 이외에 회절격자패턴을 형성하고, 이 회절격자패턴은, 소정폭 및 길이이면서 입사광축방향에 소정의 두께를 가지고 주기적으로 형성된 복굴절성 재료로 이루어진 요철부와, 이 오목부에 형성된 입사광축방향에 소정의 두께를 갖는 이온교환영역으로 이루어지고, 상기 복굴절판에 대한 이상광선은 상기 회절격자패턴을 투과하면서 상광선은 그 0차 회절파가 회절격자패턴에 의해 차단되도록 상기 볼록부의 두께와 상기 이온교환영역의 두께가 설정되어 있는 상기 광학소자 및,
    대물렌즈와, 편광방향 변경수단을 설치하고, 이 편광방향 변경수단을 상기 무편광형 빔스플리터와 상기 광학소자의 사이에 배치함으로써, 상기 광학소자에 입사하는 직선편광의 편광방향을 가변하고, 상기 광학소자로부터 출사하는 광의 광속지름을 규제함으로써, 상기 대물렌즈에 의해 집속하는 광의 초점거리를 가변한 것을 특징으로 하는 광픽업.
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