KR20010082566A - 광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광학적 정보 재생장치 - Google Patents

광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광학적 정보 재생장치 Download PDF

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가나이 쓰토무
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
하시모토 야스고로
가부시키가이샤 히다치 메디아 일렉트로닉스
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Abstract

2개의 다른 파장의 레이저 광원을 1개의 케이싱에 구비한 반도체 레이저, 1개의 회절 격자, 및 1개의 광 검출기로 이루어지는 광 픽업에 있어서, 광 디스크를 반사한 광 빔이 조사된 위치에 복수의 田자형으로 4 분할된 수광 영역을 설치하고, 이들 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성하고, 한쪽 또는 양쪽의 수광 영역으로부터 위상차 검출 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성하는 광 픽업에 관한 것이다.

Description

광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광학적 정보 재생 장치{OPTICAL DETECTOR, OPTICAL PICKUP AND OPTICAL INFORMATION REPRODUCING APPARATUS USING OPTICAL PICKUP}
본 발명은 광학적 정보 기록 매체(이하, 광 디스크로 칭함)에 기록된 정보 신호를 재생하기 위해서 이용되는 광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광학적 정보 재생 장치(이하, 광 디스크 장치로 칭함)에 관한 것이다.
현재, 광 디스크에 있어서는, 기판 두께의 차이나 대응 파장의 차이에 따라서 여러 가지 종류의 광 디스크가 존재한다. 예를 들면 CD나 CD-R 등의 디스크 기판 두께 1.2㎜에 대하여 기록 또는 재생에 최적인 레이저광의 파장은 780㎚대인 것에 반하여, 최근 규격화된 DVD-ROM 또는 DVD-RAM 등은 디스크 기판 두께 0.6㎜에 대응 파장은 650㎚대이다. 또한, 또 다른 단파장의 레이저광을 이용한 광 디스크 장치의 제안도 이루어지고 있다. 이들의 상황을 근거로 하여, 예를 들면 최근 보급되기 시작한 DVD용의 광 픽업에서는 이미 일반적으로 보급되어 있는 CD계 광 디스크와의 호환성을 고려하여 780㎚대와 650㎚대의 2개의 다른 파장의 반도체 레이저를 탑재한 것이 주류로 되어 있다.
한편, 이들 광 디스크의 이용의 확대에 따라 광 디스크 장치의 소형화·저가격화가 진행되고 있고, 그에 따라 광 픽업의 소형화·간략화 기술이 불가결하다. 광학 픽업의 소형화·간략화에는 광학계를 구성하는 부품수를 저감하거나, 저비용의 부품을 이용한 구성으로 하는 등의 수단이 유효하다. 특히, 복수 종류의 광 디스크에의 대응을 고려한 경우, 각각의 광 디스크에 대응하는 광학계가 필요해지지만, 광학 부품의 공용화에 의한 광학계의 간소화 또는 부품수의 저감화는 광 픽업의 소형화, 저비용화에 유효하다. 참고예로서, 특개평 8-55363 공보나 특개평 9-54977호 공보에서는 복수 종류의 광 디스크의 재생을 가능하게 하기 위해서, 2개의 반도체 레이저의 레이저광을 도중의 광로 상에서 합성하고 1개의 대물 렌즈에 의해 정보의 재생을 가능하게 하는 기술이 개시되어 있다.
상기한 바와 같이 2개의 반도체 레이저를 탑재한 광 픽업에 있어서는, 광 픽업 자체의 소형화 및 저비용화를 목적으로 하여 대물 렌즈나 콜리메이트 렌즈 등의 집광 광학계 부분을 공통으로 한 광학계 구성으로 하고 있는 것이 많이 존재하고 있다. 이러한 광학계 구성의 참고예를 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시한다.
도 1(a)에 있어서, 예를 들면 650㎚의 파장에서 발진하는 반도체 레이저(11)로부터 출사한 광 빔은 다이크로 하프 프리즘(dichroic half prism)(12)에 이른다. 다이크로 하프 프리즘(12)은 2개의 프리즘을 접합한 광학 소자이고, 그 내부에 650㎚ 파장의 레이저광을 약 50% 반사시키는 동시에 약 50% 투과시키고, 780㎚ 파장의 레이저광을 약 100% 투과하는 반사막을 형성하고 있다. 반도체 레이저(11)로부터 출사한 광 빔은 그 광축에 대하여 45° 각도를 이루어 배치되어 있는 다이크로 하프 프리즘(12)의 반사막에 있어서 반사한 후, 콜리메이트 렌즈(5)에 의해서 평행한 광 빔으로 변환되어 대물 렌즈(6)에 도달한다. 대물 렌즈(6)는 액튜에이터(7)에 일체로 유지되어 있고, 구동 코일(8)에 통전함으로써, 예를 들면 DVD-ROM 등의 광 디스크(1)의 정보 기록면 상에 광 빔을 집점하고 광 스폿을 형성하는 것이 가능하다. 광 디스크(1)를 반사한 광 빔은 입사광과 마찬가지의 광로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(6), 콜리메이트 렌즈(5)를 지나 다이크로 하프 프리즘(12)에 도달한다.귀환광량의 약 50%는 다이크로 하프 프리즘(12)을 투과한 후, 다이크로 하프 미러(13)에 도달한다. 여기서, 다이크로 하프 미러(13)는 650㎚ 파장의 레이저광을 약 100% 투과하고, 780㎚ 파장의 레이저광에 관해서는 약 50% 투과시키고 약 50%을 반사시키는 광학 소자이다.
그 때문에, 다이크로 하프 미러(13)에 도달한 광 빔은 다이크로 하프 미러(13)를 투과한 후에 광 검출기(14)의 소정의 위치에 집광되도록 되어 있다.
한편, 도 1(b)에 있어서, 예를 들면 780㎚의 파장으로 발진하는 반도체 레이저(15)로부터 출사한 광 빔은 3빔 생성용의 회절 격자(16)를 투과한 후, 광축에 대하여 약 45° 각도를 이루어 배치되어 있는 다이크로 하프 미러(13)에 이르도록 구성되어 있다. 상술한 바와 같이 다이크로 하프 미러(13)는 780㎚ 파장의 레이저광을 약 50% 반사하는 특성을 갖고 있고, 또한 다이크로 하프 프리즘(12)은 780㎚ 파장의 레이저광을 약 100% 투과하는 특성을 구비하고 있기 때문에, 반도체 레이저(15)로부터 출사한 광 빔은 다이크로 하프 미러(13)에 의해 반사하여 다이크로 하프 프리즘(12)을 투과한 후, 콜리메이트 렌즈(5)에 의해서 평행한 광 빔으로 변환되어 대물 렌즈(6)에 도달한다. 대물 렌즈(6)는, 예를 들면 CD-ROM 등의 광 디스크(10)에 대해서도, 반도체 레이저(15)로부터 출사된 광 빔을 광 디스크 상의 정보 기록면에 집광 가능한 렌즈이고, 광 디스크(10)의 정보 기록면 상에 스폿을 형성하고 있다. 광 디스크(10)를 반사한 광속은 입사광과 마찬가지의 광로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(6), 콜리메이트 렌즈(5), 다이크로 하프 프리즘(12)을 지나 다이크로 하프 미러(13)에 도달한다.
상술한 바와 같이 다이크로 하프 미러(13)는 780㎚ 파장의 레이저광을 약 50% 투과시키는 광학 소자이기 때문에, 다이크로 하프 미러(13)에 도달한 광 빔은 다이크로 하프 미러(13)를 투과한 후에 광 검출기(14)의 소정의 위치에 집광되도록 되어 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)에 도시한 참고예의 광학계의 구성에 있어서의 다이크로 하프 프리즘(12)으로부터 콜리메이트 렌즈(5)를 지나 대물 렌즈(6)에 이르는 집광 광학계 부분이 공통화되어 있어 부품수의 저감이 도모되고 있지만, 2개의 다른 파장에 대해 파장 선택성이 있어 소정의 광학 특성을 갖는 다이크로 하프 프리즘이나 다이크로 하프 미러 등의 파장 선택성의 광학 소자나 2개의 다른 파장의 반도체 레이저를 필요로 하고 있지만, 이들 파장 선택성의 광학 소자 및 반도체 레이저는 광 픽업의 구성 부품으로부터 보면 아직도 고가인 부품이어서 광 픽업의 또 다른 저가격화의 방해가 되고 있었다.
이상의 상황을 감안하여, 본 발명이 해결해야 할 과제는 복수의 종류가 다른 광 디스크에 대해 정보의 기록 또는 재생을 행하는 광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광 디스크 장치에 있어서, 종래의 광학계 구성과 비교하여 간소한 구성을 실현함과 동시에 염가인 광학계 소자나 가능한 한 적은 반도체 레이저를 이용함으로써 저비용인 광학계 구성을 실현하는 것에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 있어서의 광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광학적 정보 재생 장치에서는, 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 갖는 반도체 레이저와, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자와, 상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 다른 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 집광하여 광학적 정보 기록 매체 상의 소정의 위치에 각각 독립한 광 스폿을 조사하는 집광 광학계와, 상기 제1 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치되는 제1 수광 영역과, 상기 제2 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치되는 제2 수광 영역을 갖는 광 검출기와, 상기 광 검출기로부터 얻어지는 광전 변환 신호에 소정의 연산을 실시함으로써 상기 광학적 정보 기록 매체에 조사된 광 스폿의 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호의 생성과 상기 광학적 정보 기록 매체에 기록되어 있는 정보 신호의 재생을 행하는 신호 처리 회로를 갖는 것에 있어서, 상기 광 검출기는 田자형으로 4 분할된 상기 제1 및 제2 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제1 또는 상기 제2 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 위상차 검출 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 광 검출기는 상기 제1 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치되고, 각각이 2 분할되어 각각 2개의 수광면을 갖는 제3 및 제4 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제3이나 제4, 또는양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 광 검출기는 상기 제1 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치된 제3 및 제4 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제3 및 제4 수광 영역으로부터 3빔 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 광 검출기는 상기 제1 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치된 田자형으로 4 분할된 제3 및 제4 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제3이나 제4, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고, 상기 제3이나 제4, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 광 검출기는 상기 제2 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치되고, 각각이 2 분할되어 각각 2개의 수광면을 갖는 제5 및 제6 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제5이나 제6, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 광 검출기는 상기 제2 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치된 제5 및 제6 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제5 및 제6 수광 영역으로부터 3빔 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 광 검출기는 상기 제2 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 위치에 배치된 田자형으로 4 분할된 제5 및 제6 수광 영역을 구비하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제5이나 제6, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성하고, 상기 제5이나 제6, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 갖는 반도체 레이저와, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저광원으로부터 출사된 광 빔을 각각 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자와, 상기 3개로 분기된 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 집광하여 광학적 정보 기록 매체 상의 소정의 위치에 각각 독립한 광 스폿을 조사하는 집광 광학계와, 상기 제1 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 3개의 광 빔이 각각 독립적으로 수광되도록 배치된 제1, 제2 및 제3 수광 영역과, 상기 제2 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 3개의 광 빔이 각각 독립적으로 수광되도록 배치된 제4, 제5 및 제6 수광 영역을 갖는 광 검출기와, 상기 광 검출기로부터 얻어지는 광전 변환 신호에 소정의 연산을 실시함으로써 상기 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사된 광 스폿의 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호의 생성과 상기 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 기록되어 있는 정보 신호의 재생을 행하는 신호 처리 회로를 갖는 것에 있어서, 상기 제1 및 제4 수광 영역은 각각이 田자형으로 4 분할되어 각각 4개의 수광면을 갖고, 상기 제2, 제3, 제5 및 제6 수광 영역은 각각이 적어도 2 분할되어 각각 적어도 2개의 수광면을 갖고, 상기 신호 처리 회로는 상기 제1 또는 제4 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성하고, 상기 제1 또는 제4 또는 양방의 수광 영역으로부터 위상차 검출 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성하고, 상기 제2나 제3, 제5 또는 제6, 또는 이들의 각각의 수광 영역으로부터는 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성하도록 한다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 상기 제1 및 제2 광학적 정보 기록 매체에 각각에 조사된 복수의 광 스폿 중, 적어도 1조의 광 스폿에 있어서의 트랙에 수직인 방향의 광 스폿 간격이 각각의 광학적 정보 기록 매체에 있어서의 트랙 피치의 대략 2분의 1이고, 상기 제1 및 제2 광학적 정보 기록 매체에 있어서의 트랙 피치의 비와 상기 제1 및 제2 레이저 광원에 있어서의 파장의 비가 대략 같아지도록 한다.
또, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원은 1개의 케이싱 내에 설치하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 광 검출기로부터 얻어지는 광전 변환 신호에 소정의 연산을 실시함으로써 상기 광학적 정보 기록 매체에 조사된 광 스폿의 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호의 생성을 행하는 신호 처리 회로는 광 검출기, 또는 광 픽업에 설치하는 것이어도 좋다.
여기서, 상기 광 검출기의 수광 영역을 田자형으로 4 분할하는 방법을 설명한다. 이 4 분할하는 방법을 이용함으로써, 상기 광 검출기에 있어서의 수광 영역이 상호 교차하는 제1 분할선과 제2 분할선에 의해서 4개로 분할된다. 즉, 수광 영역의 4 분할한 후의 형상은 한자의 『田』의 글자형이 되는 것이다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 있어서의 광 픽업 또는 그것을 이용한 광학적 정보 재생 장치에서는 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 갖는 반도체 레이저와, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자와, 상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 다른 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 집광하여 광학적 정보 기록 매체 상의 소정의 위치에 각각 독립한 광 스폿을 조사하는 집광 광학계와, 상기 제1 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치를 수광 범위 내로 하도록 배치되는 제1 수광 영역과, 상기 제2 레이저 광원으로부터 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치를 수광 범위 내로 하도록 배치되는 제2 수광 영역을 갖는 광 검출기와, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기의 소정의 위치로 유도하는 광 검출 광학계를 구비하도록 한다.
또한, 상기 광 검출 광학계는 상기 제1 반도체 레이저 광원을 발하여 상기 광학적 정보 기록 매체를 반사한 상기 제1 광 빔을 상기 광 검출기의 소정 위치에 있는 제1 수광 영역으로 유도하는 기능과, 상기 광학적 정보 기록 매체를 반사한 상기 제2 광 빔을 상기 광 검출기 내의 상기 제1 수광 영역과는 다른 위치에 있는 제2 수광 영역으로 유도하는 기능을 갖는 것으로 한다.
또, 상기 광 검출 광학계는 직선형 또는 곡선형의 격자 홈 패턴을 갖는 홀로그램 소자를 구비하고 있고, 상기 홀로그램 소자의 일례로서는 소정의 파장을 갖는 상기 제1 광 빔은 회절하지 않고, 상기 제1 광 빔 수광 영역과는 다른 파장을 갖는 상기 제2 광 빔은 소정의 회절 효율로 회절시키는 파장 선택성을 갖게 한다.
또 다른 예로서는, 소정의 편광 방향을 갖는 광 빔을 회절하지 않고서, 상기 편광 방향에 대하여 수직인 편광 방향을 갖는 광 빔을 소정의 회절 효율로 회절시키는 편광 선택성을 갖게 하고, 또한 상기 제1 또는 제2 반도체 레이저 광원을 발하고, 상기 광학적 정보 기록 매체를 반사하여 상기 홀로그램 소자를 향하는 상기 제1 또는 제2 광 빔의 광로 중에 상기 홀로그램 소자에 의해서 회절되지 않은 소정의 편광 방향을 상기 제1 광 빔에 제공하고, 상기 홀로그램 소자에 의해서 회절되는 편광 방향을 상기 제2 광 빔에 제공하는 편광 변환 소자를 구비한다.
또한, 상기 집광 광학계는, 상기 제1 반도체 레이저 광원으로부터 출사한제1 광 빔을 집광하여 소정의 기판 두께를 갖는 제1 광학적 정보 기록 매체에 집광하는 기능을 갖게 하고, 상기 제2 반도체 레이저 광원으로부터 출사한 제2 광 빔을 집광하여 제1 광학적 정보 기록 매체와는 다른 기판 두께를 갖는 제2 광학적 정보 기록 매체에 집광하는 기능을 갖게 한다.
또한, 이상의 광 픽업 장치에 있어서, 상기 제1 반도체 레이저 광원은 660㎚ 이하의 파장을 갖는 반도체 레이저 광원이고, 제1 광학적 정보 기록 매체는 약 0.6 ㎜의 기판 두께를 갖는 광 디스크이고, 또한 상기 제2 반도체 레이저 광원은 파장 780㎚ 내지 790㎚을 갖는 반도체 레이저 광원이고, 제2 광학적 정보 기록 매체는 약 1.2㎜의 기판 두께를 갖는 광 디스크인 것을 특징으로 하고 있다. 또한 상기 편광 변환 소자는 상기 제1 반도체 레이저 광원으로부터 출사한 상기 제1 광 빔에 대하여 5λ/4판으로서 작용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이상의 광 픽업 장치에 있어서, 상기 제1 반도체 레이저 광원을 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체를 반사한 제1 광 빔으로부터 포커스 오차 신호를 검출할 때에는 비점수차 방식을 이용하고, 상기 제2 반도체 레이저 광원을 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체를 반사한 제2 광 빔으로부터 포커스 오차 신호를 검출할 때에는 비점수차 방식, 나이프 엣지(knife edge) 방식 또는 빔 사이즈 방식을 이용하고, 상기 제1 반도체 레이저 광원을 발하여 상기 제1 광학적 정보 기록 매체를 반사한 제1 광 빔으로부터 트랙킹 오차 신호를 검출할 때에는 위상차 검출 방식(Differential Phase Detection 방식) 또는 디퍼런셜 푸시풀 방식(DPP 방식)을 이용하고, 상기 제2 반도체 레이저 광원을 발하여 상기 제2 광학적 정보 기록 매체를 반사한 제2 광 빔으로부터 트랙킹 오차 신호를 검출할 때에는 푸시풀 방식, 디퍼런셜 푸시풀 방식 또는 3 스폿 방식을 이용한다.
또한, 상기 제2 광학적 정보 기록 매체의 트랙킹 오차 신호를 디퍼런셜 푸시풀 방식에 의해서 검출하는 경우에는, 상기 제2 반도체 레이저 광원을 발한 상기 제2 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 회절 분리시키고, 또한 상기 3개의 광 빔의 스폿 간격을 상기 제2 광학적 정보 기록 매체 상의 반경 방향에서는 상기 광학적 정보 기록 매체의 정보 트랙의 트랙 피치의 거의 2분의 1로 하는 3 스폿용 회절 격자를 구비하고 있고, 또한 상기 3 스폿용 회절 격자는 상기 제1 반도체 레이저 광원을 발한 상기 제1 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 회절 분리시켜 상기 3개의 광 빔의 스폿 간격을 상기 제1 광학적 정보 기록 매체 상의 반경 방향에서는 소정의 추기형 또는 재기입 가능형 광학적 정보 기록 매체에 미리 형성되어 있는 홈부의 피치의 거의 2분의 1로 한다.
또한, 상기 광 검출 광학계의 위치를 조정함으로써, 상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 상기 제1 또는 제2 광 빔이 유도되는 상기 광 검출기 내의 수광 영역의 위치를 조정할 수 있다.
또한, 상기 광 검출 광학계의 위치를 조정함으로써, 상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 상기 제1 또는 제2 광 빔이 유도되는 상기 광 검출기 내의 수광 영역의 위치를 동일 직선형으로 배치할 수 있다.
또한, 상기 광 검출 광학계의 위치를 조정함으로써, 상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 상기 제1 또는 제2 광 빔이 유도되는 상기 광 검출기 내의 수광영역을 동일하게 할 수 있다.
또는, 본 발명에 있어서의 광 픽업 또는 그것을 이용한 광학적 정보 재생 장치에서는 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 갖는 반도체 레이저와, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자와, 상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 다른 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 집광하여 광학적 정보 기록 매체 상의 소정의 위치에 각각 독립한 광 스폿을 조사하는 집광 광학계와, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치를 수광 범위 내로 하도록 배치되는 제1 수광 영역과, 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치를 수광 범위 내로 하도록 배치되는 제2 수광 영역을 갖는 광 검출기와, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기의 소정의 위치에 유도하는 광 검출 광학계를 구비하도록 한다.
또한, 상기 광 픽업에 있어서, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치와, 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치와의 상대적인 위치를 바꾸도록 상기 광 검출 광학계가 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔 또는, 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것으로 한다.
또한, 상기 광 픽업에 있어서, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치를 수광 범위 내로 하도록 배치되는 제1 수광 영역과,상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치를 수광 범위 내로 하도록 배치되는 제2 수광 영역이 다른 위치에 설치되도록, 상기 광 검출 광학계가 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것으로 한다.
또한, 상기 광 픽업에 있어서, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치와 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치와의 상대적인 위치를 바꿈으로써, 상기 제1 수광 영역이 상기 제2 수광 영역을 직선형으로 배치하도록, 상기 광 검출 광학계가 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것으로 한다.
또한, 상기 광 픽업에 있어서, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치와 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치와의 상대적인 위치를 바꿈으로써, 상기 제1 수광 영역과 상기 제2 수광 영역을 동일 위치로 하도록, 상기 광 검출 광학계가 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것으로 한다.
이상 진술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 2개의 다른 파장의 레이저 광원을 동일한 케이싱 내에 배치한 반도체 레이저와, 적어도 하나의 회절 격자 및 1개의 광 검출기를 이용한 광 픽업의 광학계 구성에서, DVD-ROM, DVD-RAM이나 CD-ROM 등의 다른 기판 두께나 다른 홈 구조로 이루어지는 각종 광 디스크의 재생 또는 기록에 필요한 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 얻는 것이 가능하다. 또한, 2개의 레이저 파장의 비와 광 디스크의 트랙킹 비가 대략 같은 경우에는 1개의 회절 격자로 광학계를 실현 가능함과 동시에 회절 격자나 하프 미러 등의 광학 부품에 관해서는 파장 특성이나 편광 특성을 필요로 하지 않기 때문에, 종래와 비교하여 간소하고 저가격인 광학계를 실현할 수 있다.
한편, 광 픽업 장치의 광원에 2파장 멀티 레이저를 이용한 경우에, 본 발명에 기초하는 회절 격자에서는 광 검출기의 수광 영역을 2파장에 대하여 공용화를 가능하게 하기 때문에, 1개의 대물 렌즈와 1계통의 광 검출계에서 복수 종류의 광 디스크의 정보의 재생을 행함으로써 광학 부품수를 저감하고, 광 픽업 장치를 한층 더 소형화, 간략화, 저가격화할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)는 참고예의 광 픽업의 구성도.
도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 광 픽업의 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 광 디스크 상의 스폿 배치를 나타내고 있고, DVD-ROM 디스크의 경우의 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 광 디스크 상의 스폿 배치를 나타내고 있고, DVD-RAM 디스크의 경우의 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 광 디스크 상의 스폿 배치를 나타내고 있고, CD-R 디스크의 경우의 도면.
도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)는 광 디스크 상의 광 스폿의 강도 분포에 관해서 설명한 도면.
도 7(a), 도 7(b) 및 도 7(c)는 포커스 에러 신호로의 외란을 나타내는 도면.
도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c)는 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로의 평면도 및 블록도.
도 10은 DVD에서의 검출 광 스폿의 조사 상태를 나타내는 도면.
도 11은 CD에서의 검출 광 스폿의 조사 상태를 나타내는 도면.
도 12는 DVD만 조정된 상태에서의 CD의 검출 광 스폿의 조사 상태를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로의 평면도 및 블록도.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로의 평면도 및 블록도.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 있어서의 광 디스크 상의 스폿 배치를 나타내고 있고, CD-ROM 디스크의 경우의 도면.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로의 평면도 및 블록도.
도 17(a) 및 도 17(b)는 본 발명의 제5 실시예에 있어서의 광 픽업의 구성도.
도 18은 본 발명의 제5 실시예에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로의 평면도 및 블록도.
도 19(a) 및 도 19(b)는 본 발명의 제6 실시예에 있어서의 광 픽업의 구성도.
도 20은 본 발명의 제6 실시예에 있어서의 CD에서의 검출 광 스폿의 조사 상태를 나타내는 도면.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 있어서의 CD에서의 검출 광 스폿의 평행 이동을 나타내는 도면.
도 22는 본 발명의 제6 실시예에 있어서의 CD에서의 검출 광 스폿의 회전 이동을 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 제7 실시예를 나타낸 광 픽업 장치의 개략 구성도.
도 24(a)는 DVD-ROM 디스크 상의 광 스폿 위치를 나타내는 도면.
도 24(b)는 DVD-RAM 디스크 상의 광 스폿 위치를 나타내는 도면.
도 24(c)는 CD-ROM, CD-R 디스크 상의 광 스폿 위치를 나타내는 도면.
도 25(a)는 제7 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(DVD 재생시).
도 25(b)는 제7 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(CD 재생시).
도 26은 제7 실시예에 있어서 DVD-ROM 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 27은 제7 실시예에 있어서 DVD-RAM 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 28은 제7 실시예에 있어서 CD-ROM, CD-R 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 29(a)는 제8 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(DVD 재생시).
도 29(b)는 제8 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(CD 재생시).
도 30은 제8 실시예에 있어서 DVD-ROM 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 31은 제8 실시예에 있어서 DVD-RAM 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 32는 제8 실시예에 있어서 CD-ROM, CD-R 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 33(a)는 제9 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(DVD 검출시).
도 33(b)는 제9 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(CD 재생시).
도 34는 제9 실시예에 있어서 DVD-ROM 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 35는 제9 실시예에 있어서 CD-ROM, CD-R 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 36(a)는 제10 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(DVD 재생시).
도 36(b)는 제10 실시예에 있어서의 광 검출기의 수광 영역의 수광면 패턴도(CD 재생시).
도 37은 제10 실시예에 있어서의 DVD-ROM 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 38은 제10 실시예에 있어서 CD-ROM, CD-R 재생시에 이용하는 신호 처리 회로의 개략도.
도 39(a)는 회절 격자 측면에 기울기를 갖게 한 개략도.
도 39(b)는 계단형으로 회절 격자를 조각한 개략도.
도 40은 구형의 격자 홈 단면을 갖는 회절 격자에 의한 광의 회절을 나타낸 개략도.
도 41은 본 발명의 제11 실시예를 나타낸 광 픽업 장치의 개략 구성도.
도 42는 본 발명에 의한 광 픽업을 탑재한 광 디스크 장치의 개략 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
9 : 광 검출기
40, 41, 42, 43 : 전류-전압 변환 증폭기
76 : 가산기
77 : 위상차 검출 회로
100, 101, 102 : 광 스폿
210, 211, 212, 410, 411, 412 : 수광 영역
이하, 본 발명의 제1 실시예로서의 광 픽업의 구성 및 동작에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
도 2(a)에 있어서, 반도체 레이저(2)는 예를 들면 650㎚의 파장에서 발진하는 레이저 광원과 예를 들면 780㎚의 파장에서 발진하는 레이저 광원이 동일한 케이싱 내에 배치된 것(2 파장 멀티 레이저)이고, 2개의 레이저 광원은 소정의 간격 d로 배치되어 있는 구성이다. 도 2(a)에 있어서는, 반도체 레이저(2) 내의 650㎚의 레이저 광원이 점등한 상태를 나타내고 있다. 650㎚의 레이저 광원으로부터 출사한 광 빔은 회절 격자(3)를 투과하여 하프 미러(4)에 이른다. 여기서, 회절 격자(3)를 투과한 광 빔은, 격자 상에 형성된 회절 홈에 의해 그 상태 그대로 투과하는 0차 광 및 소정의 회절각으로 0차 광으로부터 분리 진행하는 ±1차 회절광의 적어도 3개의 광 빔으로 이루어지는 구성이다. 하프 미러(4)는 광 빔의 광축에 대하여, 45° 각도를 이루도록 배치되어 있고, 그 표면에 형성된 반사막에서 650㎚ 파장의 레이저광을 약 50% 반사함과 동시에 약 50% 투과시키는 광학 소자이다. 광 빔은 그 광축에 대하여 45° 각도를 이루어 배치되어 있는 하프 미러(4)의 반사막에 있어서 반사한 후, 콜리메이트 렌즈(5)에 의해서 평행한 광 빔으로 변환되어 대물 렌즈(6)에 도달한다. 여기서, 대물 렌즈(6)는 650㎚ 파장 및 780㎚ 파장의 레이저광에 대응하고, 다른 기판 두께의 광 디스크에 집광 가능한 것이다. 대물 렌즈(6)는 액튜에이터(7)에 일체로 유지되어 있고, 구동 코일(8)에 통전함으로써, 예를 들면 DVD-ROM이나 DVD-RAM 등의 기판 두께 0.6㎜의 광 디스크(1) 정보 기록면 상에 광 빔을 집점하고 0차 광 및 ±1차 회절광의 3개의 광 스폿을 형성하는 것이 가능하다. 광 디스크(1)를 반사한 광 빔은 입사광과 마찬가지의 광로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(6), 콜리메이트 렌즈(5)를 지나 하프 미러(4)에 도달하고, 광 빔의 귀환광량의 약 50%는 하프 미러(4)를 투과한 후에 광 검출기(9)의 소정의 위치에 집광되도록 되어 있다.
도 2(b)는 반도체 레이저(2) 내의 780㎚의 레이저광이 점등하고 있는 상태를 나타내고 있다. 650㎚의 레이저 광원과 소정의 간격 d의 위치에 배치되어 있는 780㎚의 레이저 광원으로부터 출사한 광 빔은 회절 격자(3)를 투과하여 하프 미러(4)에 이른다. 여기서, 회절 격자(3)를 투과한 광 빔은 격자 상에 형성된 회절 홈에 의해 0차 광 및 회절된 ±1차 회절광의 적어도 3개의 광 빔으로 되어 있다. 하프 미러(4)는 광 빔의 광축에 대하여 45。의 각도를 이루도록 배치되어 있고, 그 표면에 형성된 반사막에서 780㎚ 파장의 레이저광에 대해서도 약 50% 반사함과 동시에 약 50% 투과시키는 광학 소자이다.
광 빔은 그 광축에 대하여 45。 각도를 이루어 배치되어 있는 하프 미러(4)의 반사막에 있어서 반사한 후, 콜리메이트 렌즈(5)에 의해서 평행한 광 빔으로 변환되어 대물 렌즈(6)에 도달한다. 대물 렌즈(6)는 액튜에이터(7)에 일체로 유지되어 있고, 구동 코일(8)에 통전함으로써, 예를 들면 CD-ROM이나 CD-R 등의 기판 두께 1.2㎜의 광 디스크(10)의 정보 기록면 상에 광 빔을 집점하고 0차 광 및 ±1차 회절광의 3개의 스폿을 형성하는 것이 가능하다.
광 디스크(10)를 반사한 광 빔은 입사광과 마찬가지의 광로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(6), 콜리메이트 렌즈(5)를 지나 하프 미러(4)에 도달하고, 광 빔의 귀환광량의 약 50%는 하프 미러(4)를 투과한 후에 광 검출기(9)의 소정의 위치에 집광되도록 되어 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 광 디스크 상의 스폿 배치를 나타내는 것이고, 도 3은 DVD-ROM 디스크 상의 스폿 배치, 도 4는 DVD-RAM 디스크 상의 스폿 배치, 도 5는 CD-R 디스크 상의 스폿 배치를 나타내고 있다.
도 3에 있어서, DVD-ROM 디스크 상의 기록 피트(200)는 트랙 피치 Tp1(0.74㎛)의 간격으로 광 디스크의 트랙 방향으로 배치되어 있다. 도 2(a) 및 도 2(b)에 있어서 설명한 바와 같이, 광 디스크 상의 광 스폿은 회절 격자(3)에 의해 0차 광 및 ±1차 광의 3개의 스폿으로 되어 있고, 0차 광의 스폿(100), +1차 회절광의 스폿(101), -1차 회절광의 스폿(102)은 도 3에 도시한 바와 같이 트랙 피치 Tp1에 상당하는 간격 Tp11로 광 디스크(1) 상에 배치되어 있다.
도 4에 있어서, DVD-RAM 디스크 상에는 안내 홈(202)이 트랙 피치 Tp2(1. 48㎛)의 간격으로 안내 홈간(203)과 교대로 형성되어 있다. 또한, 기록 마크(201)는 Tp2의 절반에 상당하는 간격 Tp21(0.74㎛)로 광 디스크의 트랙 방향으로 배치되어 있다. 광 빔은 도 3과 마찬가지로 회절 격자(3)에 의해 회절되고, 광 디스크 상에서 0차 광 및 ±1차 회절광의 3개의 스폿으로 되어 있다. 이 0차 광의 스폿(100), +1차 회절광의 스폿(101), -1차 회절광의 스폿(102)은 도 4에 도시한 바와 같이 트랙 피치 Tp2의 대략 반에 상당하는 간격 Tp22(=Tp11)로 광 디스크(1) 상에 배치되어 있다.
도 5에 있어서, CD-R 디스크에는 안내 홈(401)이 트랙 피치 Tp3(1.6㎛)의 간격으로 안내 홈간(402)과 교대로 형성되어 있다. 또한, 기록 마크(400)는 Tp3으로 광 디스크의 안내 홈(401) 상에 트랙 방향으로 배치되어 있다. 광 디스크(10) 상의 광 스폿은 도 3 및 도 4와 마찬가지로 0차 광 및 ±1차 회절광의 3개의 스폿으로 되고 있고, 이들 0차 광의 스폿(100), +1차 회절광의 스폿(101), -1차 회절광의 스폿(102)은 Tp3의 대략 반에 상당하는 Tp31의 간격으로 광 디스크(10) 상에 배치되어 있다.
여기서, 다른 파장의 레이저광에 의한 동일 회절 격자에 있어서의 회절각은 회절 각도가 작은 조건 하에서는 파장에 거의 비례한다고 하는 관계가 있기 때문에, 본 제1 실시예에 있어서의 광 디스크 상에서의 3개의 스폿의 간격은 파장에 거의 비례하게 된다. 또한, 광 디스크 상의 스폿 열의 방향, 즉 광 빔의 회절 방향은 파장에 상관없이 동일 방향이기 때문에, 광 디스크 상에서의 스폿의 디스크 반경 방향의 간격도 파장에 거의 비례한다. 즉, 2개의 파장 λ1(=650㎚), λ2(=780㎚)와 광 디스크 상의 스폿 간격 Tp22, Tp31 간에는 이하의 관계가 성립한다.
수학식 1에 의하면, CD-R 디스크에서의 스폿 간격 Tp31을 0.80㎛로 설정한 경우의 DVD-RAM 디스크 상에서의 스폿 간격 Tp22는 0.67㎛로 된다. 이것은 DVD-RAM 디스크에 있어서의 트랙 피치의 반값 0.74㎛에 대하여 약 10% 정도의 어긋난 위치이고, 후술하는 서보 신호 검출 방식을 이용함으로써 문제없이 DVD-RAM 디스크로부터 서보 신호를 검출하는 것이 가능해지고 있다. 또한, 반대로 DVD-RAM 디스크 상에서의 스폿 간격 Tp22를 0.74㎛로 설정한 경우에 있어서는, CD-R 디스크에서의 스폿 간격 Tp31은 0.89㎛로 된다. 이것은 CD-R 디스크에 있어서의 트랙 피치 0.8㎛에 대하여 약 10% 정도의 어긋난 위치이고, 후술하는 서보 신호 검출 방식을 이용함으로써 문제없이 CD-R 디스크로부터 서보 신호를 검출할 수 있고, 스폿 간격의 설정 기준이 되는 광 디스크는 임의로 선택 가능하다.
또한, 도 2(a) 및 도 2(b)에서 도시한 광 검출기(9)는 후술하는 바와 같이 소정의 파장의 레이저광에 대하여, 田자형으로 4개의 수광면으로 이루어지는 수광 영역을 적어도 1개 구비하고 있는 구성이다. 광 디스크(1) 또는 광 디스크(10)를반사한 0차 광 및 ±1차 회절광의 광 빔은 각 수광 영역의 거의 중심 즉 수광 영역 내의 세로, 가로의 분할선이 십자로 교차하고 있는 점과 광 빔의 강도 중심이 거의 일치하는 위치에 집광된다. 이 때 각 광 빔은 광로에 대하여 경사져 배치되어 있는 하프 미러(4)를 투과할 때에 소정의 비점수차가 제공되고 있기 때문에, 나중에 설명하는 바와 같이 田자형의 수광 영역으로부터 비점수차 방식에 의해 포커스 에러 신호를 검출하도록 되어 있다. 마찬가지로, 4개의 수광면으로 이루어지는 출력 신호를 이용함으로써, 푸시풀 방식 또는 위상차 검출 방식에 의한 트랙킹 에러 신호가 검출 가능하다.
다음에, 광 디스크(1) 상의 광 스폿의 강도 분포에 관해서, 도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)를 이용하여 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 도 4에서 도시한 바와 같이 광 디스크(1)에 조사되는 스폿(100, 101, 102)의 디스크 반경 방향에 관하여 조사 위치 간격은 DVD-DAM 디스크의 안내 홈 피치의 약 반에 일치하도록 설정되어 있다. 즉 예를 들면 도 6(a), 도 6(b), 도 6(c)에 도시한 DVD-RAM 디스크 상의 3개의 광 스폿(100, 101, 102)의 배치는, 도 6(b)에 도시한 바와 같이 0차 광의 광 스폿(100)이 디스크의 안내 홈간(203)의 바로 위에 위치하고 있는 경우에는 ±1차 회절광의 광 스폿(101)과 -1차 회절광의 광 스폿(102)은 각각 인접하는 안내 홈(202)의 바로 위에 위치하고 있다. 그리고 안내 홈(202)에 대하여 광 스폿 조사 위치가 상대적으로 어긋나는 경우라도 광 스폿(100, 101, 102)간에는 도 6(a) 또는 도 6(c)에 도시한 바와 같은 위치 관계가 항상 유지된다. 한편, 광 디스크에 의한 반사광 빔은 안내 홈(202)에 의한 회절의 영향을 받아, 광 스폿의 조사 위치와디스크의 안내 홈의 상대적인 위치 변화에 따라서 주기적으로 변화하는 특유의 강도 분포 패턴을 갖게 된다. 그리고, 0차 광의 광 스폿(100)의 반사광 빔과, +1차 회절광에 의한 광 스폿(101) 및 -1차 회절광에 의한 광 스폿(102)의 반사광 빔으로 그 강도 분포를 비교하면, 도 6(a) 및 도 6(c)에 도시한 바와 같이 완전히 좌우가 반전한 듯한 변화를 나타내고 있다.
그런데, 이들 반사광 빔으로부터 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 검출하면, 검출한 포커스 에러 신호에 큰 외란이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있다. 이것은 조금 전에 진술한 안내 홈(202)에서의 회절의 영향에 의한 반사광 빔의 강도 분포 패턴의 주기적 변화와, 그것에 의해 생기는 푸시풀 신호의 외란이 주 요인으로 되어 있는 것이다. 따라서, 도 7(a) 및 도 7(b)에 도시한 바와 같이 광 스폿(100)의 반사 광속으로부터 얻어진 포커스 에러 신호와 광 스폿(101) 및 광 스폿(102)의 반사 광속으로부터 얻어진 포커스 에러 신호를 비교하면, 포커스 에러 신호의 파형 자체는 거의 동일한 데 반하여, 신호 내에 발생하는 외란 성분은 그 위상이 거의 완전히 반전하고 있다.
그래서 광 스폿(100)의 반사 광속으로부터 얻어진 포커스 에러 신호와, 광 스폿(101) 또는 광 스폿(102)의 반사 광속으로부터 얻어진 포커스 에러 신호 또는 그 양자의 합 신호를 가산 처리하면, 도 7(c)에 도시한 바와 같이 포커스 에러 자체는 배가되는 한편 외란 성분이 거의 완전히 캔슬된 양호한 포커스 에러 신호를 얻을 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같은 현상은 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호 검출에 관해서도 마찬가지로 꼭 들어맞는다. 즉, 일반적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 검출할 때, 대물 렌즈가 트랙킹 방향으로 변위하면 그에 따라서 광 검출기(9)의 수광면에 조사되는 광 스폿도 변위되고, 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시한 바와 같이 검출된 트랙킹 에러 신호에는 큰 오프셋이 발생한다. 이 오프셋은 도 8(a) 및 도 8(b)와 같이 광 스폿(100)의 반사광 빔으로부터 검출된 트랙킹 신호에도 광 스폿(101) 및 광 스폿(102)의 반사광 빔으로부터 검출한 트랙킹 에러 신호에도 동일 방향으로 거의 같은 정도만큼 발생한다. 한편, 트랙킹 에러 신호 자체는 상기한 포커스 에러 신호의 설명에서 진술한 이유와 아주 동일한 이유로, 광 스폿(100)의 반사광 빔으로부터 검출된 신호의 위상과, 광 스폿(101, 102)의 반사광 빔으로부터 검출된 신호의 위상이 거의 완전히 반전하고 있다. 이것으로부터, 각 광 스폿의 디스크 반사광으로부터 검출된 트랙킹 에러 신호를 감산 처리함으로써, 오프셋 성분만을 캔슬하고, 도 8(c)에 도시한 바와 같은 오프셋이 대폭 저감된 양호한 트랙킹 에러 신호를 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 실시예에 있어서는, 이상과 같은 원리를 이용하고 양호한 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 검출하는 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로에 관한 제1 실시예를 나타낸 평면도 및 블록도이다. 광 검출기(9)의 패키지(20)에는, 도면과 같이 각 분할 수광면이 기호 a, b, c, d로 표시되어 있는 田자형으로 4 분할된 수광 영역(210)이 배치되고, 그 양이웃에 수광 영역(210)과 마찬가지로 분할 수광면이 기호 e, f, g, h로 표시되어 있는 4 분할 수광 영역(211), 및 기호 i, j, k, l로표시되어 있는 4 분할 수광 영역(212)이 배치되어 있다. 또한, 분할 수광면이 기호 m, n, o, p로 표시되어 있는 4 분할 수광 영역(410), 분할 수광면이 기호 q, r로 표시되어 있는 2 분할 수광 영역(411), 분할 수광면이 기호 s, t로 표시되어 있는 분할 수광 영역(412)이 배치되어 있다. 그리고 수광 영역(210) 상에는, 디스크 상 광 스폿(100)의 디스크 반사광이 집광된 검출 광 스폿(110)을 형성하고 있다. 마찬가지로 수광 영역(211) 상에는 디스크 상 광 스폿(101)의 디스크 반사광이, 수광 영역(212) 상에는 디스크 상 광 스폿(102)의 디스크 반사광이 각각 집광되어 검출 광 스폿(111, 112)을 형성하고 있다.
또한, 수광 영역(410) 상에는, 디스크 상 광 스폿(300)의 디스크 반사광이 집광되어 검출 광 스폿(310)을 형성하고 있다. 마찬가지로 수광 영역(411) 상에는 디스크 상 광 스폿(101)의 디스크 반사광이, 수광 영역(412) 상에는 디스크 상 광 스폿(102)의 디스크 반사광이 각각 집광되어 검출 광 스폿(311, 312)을 형성하고 있다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 있어서는, 동일 케이싱 내의 미소 거리 d만 큼 떨어진 2개의 다른 파장의 레이저 광원(2 파장 멀티 레이저)과 1개의 회절 격자 및 1개의 광 검출기로부터 광학계를 구성하고 있다. 그 때문에, 수광 영역(200, 201, 202)으로 이루어지는 수광 영역 열과 수광 영역(410, 411, 412)으로 이루어지는 수광 영역 열은 광학계의 결상계에 대응하여 다른 위치에 배치되게 된다. 또한, 각 레이저광의 ±1차 회절광에 대응하는 수광 영역(201, 202, 411, 412)에 관해서는, 파장이 큰 레이저 광원에 대응한 수광 영역(411, 412) 간의 간격이 회절격자(3)에서의 광 빔의 회절 각도에 거의 비례하여 큰 배치로 되어있다.
수광면 a, b, c, d의 각각에서 광전 변환되어 검출된 각 검출 전류는 광 검출기(9)의 패키지(20)에 설치된 전류-전압 변환 증폭기(40, 41, 42, 43)에 의해서 전압으로 변환되고, 각각 광 검출기(9)의 출력 단자에 보내어진다. 마찬가지로 수광면 e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t의 출력선은 전류-전압 변환 증폭기(44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87)에 접속되어 있다(이하, 설명을 간단하게 하기 위해서, 이들 전압 변환된 검출 신호에 관해서는 그 검출 신호가 검출된 수광면과 동일한 기호를 붙인다). 결국, 광 검출기(9)의 20개의 출력 단자에는, 각각 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t가 출력되게 된다.
다음에 연산 회로에 관해서 설명한다. 광 검출기(9)의 출력 단자로부터 출력되는 20개의 검출 신호 중, 출력 신호 a, b, c, d로부터는 가산기(52, 53)와 감산기(54)에 의해서 신호 (a+c)-(b+d)가 출력되고, 가산기(55, 56)와 감산기(57)에 의해서 신호 (a+d) -(b+c)가 출력된다. 여기서, 신호 (a+c)-(b+c)는 소위 비점수차 방식에 의해서 검출되는 디스크 상 광 스폿(100)의 포커스 에러 신호에 상당한다. 또한 (a+d), (b+c)는 검출 광 스폿(110)을 디스크의 트랙킹 방향(반경 방향)으로 2 분할한 경우의 각각의 영역에 있어서의 검출 광량에 상당하고, 이 2개의 신호의 차 신호 (a+d)-(b+c)는 소위 푸시풀 방식에 의해서 검출되는 디스크 상 광 스폿(100)의 트랙킹 에러 신호에 상당한다.
또한, 출력 신호 a, b, c, d에는 위상차 검출 회로(77)가 접속되어 있고, 이회로에 의해서 소위 위상차 검출 방식에 의한 디스크 상 광 스폿(100)의 트랙킹 에러 신호도 검출되도록 되어 있다. 또한, 이 위상차 검출 방식에 관해서는 이미 공지의 기술이기 때문에 상세한 설명은 여기서는 생략한다.
또한, 가산기(76)에 의해 출력 신호 a, b, c, d의 합 신호 DVD-RF를 생성함으로써, 광 디스크에 기록되어 있는 정보 신호를 소정의 신호 재생 회로에 의해 재생 가능해지고 있다. 또한, 본 실시예에서는 도시되어 있지 않지만, 상기 가산기(76)를 광 검출기(9)의 패키지(20) 내에 저장하고, 광 검출기(9)의 신호 출력 단자에 합 신호 (a+b+c+d)의 출력 단자를 추가하는 구성도 가능하다.
또한, 출력 신호 e, f, g, h로부터는, 가산기(58, 59)와 감산기(60)에 의해서 신호 (e+g)-(f+h)가 출력되고, 가산기(61, 62)와 감산기(63)에 의해서 신호 (e+h)-(f+g)가 출력되고 있다. 마찬가지로 출력 신호 i, j, k, l로부터는 가산기(64, 65)와 감산기(66)에 의해서 신호 (i+k)-(j+l)이 출력되고, 또한 가산기(67, 68), 감산기(69)에 의해서 신호(i+l)-(j+k)가 출력되고 있다.
신호 (e+g)-(f+h) 및 (i+k)-(j+l)는 가산기(70)에 의해서 신호 (e+g+i+k)-(f+h+j+l)로서 출력되고 있고, 또한 증폭기(71)에 의해서 소정의 증폭율 K1로 증폭되고 있다. 이 증폭기(71)의 증폭율 K1은 신호 (e+g+i+k)-(f+h+j+l)가 신호 (a+c)-(b+d)와 거의 동일한 신호 진폭이 되도록 정해져 있다. 또 이 신호 (e+g+i+k)-(f+h+j+l)는 소위 비점수차 방식에 의해서 검출된 디스크 상 광 스폿(101, 102)의 포커스 에러 신호의 합 신호에 상당하는 것이다.
한편, (e+h)-(f+g) 및 (i+l)-(j+k)는 가산기(73)에 의해서 신호 (e+h+i+l)-(f+g+j+k)가 출력되고, 또한 증폭기(74)에 의해서 소정의 증폭율 K2로 증폭되어 있다. 이 증폭기(74)의 증폭율 K2는 신호 (e+h+i+l)-(f+g+j+k)가 신호 (a+d)-(b+c)와 거의 동일한 신호 진폭이 되도록 정해져 있다. 또한, 이 신호 (e+h+i+l)-(t+g+j+k)는 검출 광 스폿(111, 112)을 디스크의 트랙킹 방향(반경 방향)으로 2 분할한 경우의 각각의 영역에 있어서의 총 검출 광량의 차에 상당하고, 소위 푸시풀 방식에 의해서 검출되는 디스크 상 스폿(101, 102)의 트랙킹 에러 신호의 합에 상당하는 것이다. 감산기(75)로부터 출력되는 신호는 {(a+d)-(b+c)}-K2·t(e+h+i+l)-(f+g+j+k)}로 된다. 이 신호는 수광 영역(200)으로부터 얻어진 디스크 상 스폿(100)의 트랙킹 에러 신호로부터, 수광 영역(201, 202)으로부터 얻어진 디스크 상 스폿(101, 102)의 트랙킹 에러 신호를 감산한 신호에 상당하는 것이다.
그런데, 이 신호 처리 회로의 포커스 에러 신호 출력 단자와 트랙킹 에러 신호 출력 단자에는 각각 전환 스위치(78, 79)가 설치되어 있다. 이것은 이하와 같이 광 디스크의 종류에 따라서, 액튜에이터(7)의 제어에 이용되는 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호를 적절하게 전환하기 위해서 설치되어 있는 것이다. 즉, 예를 들면 DVD-RAM 디스크와 같이 디스크의 기록면에 연속한 안내 홈이 설치되어 있는 광 디스크를 재생하는 경우에는 도 9에 도시한 바와 같이 우선 전환 스위치(78)를 전환하고, 감산기(54)로부터 출력된 신호 (a+c)-(b+d)와 증폭기(71)로부터 출력된 신호 K1·{(e+i+g+k)-(h+l+f+j)}를 가산기(72)에 의해 가산 처리한 신호 {(a+c)-(b+d)}+K1·{(e+i+g+k)-(h+l+f+j)}를 포커스 에러 신호로서 출력한다.이 신호는 상기한 바와 같이 비점수차 방식에 의한 광 디스크 상의 광 스폿(100)의 포커스 에러 신호와, 광 스폿(101, 102)의 포커스 에러 신호의 합 신호 진폭을 서로 더한 신호에 상당한다. 따라서 이 신호는, 상기한 바와 같이 안내 홈에서의 회절에 의한 포커스 에러 신호의 외란을 대폭 해소한 양호한 포커스 에러 신호로 되어 있다.
다음에 트랙킹 에러 신호에 관해서는, 전환 스위치(79)를 전환하여 신호 {(a+ d)-(b+c)}-K2·{(e+h+i+l)-(f+g+j+k)}를 출력시킨다. 이것은 상기한 바와 같이 수광 영역(210)으로부터 얻어진 디스크 상 스폿(100)의 트랙킹 에러 신호로부터, 수광 영역(211, 212)으로부터 얻어진 디스크 상 스폿(101, 102)의 트랙킹 에러 신호의 합 신호를 감산한 신호에 상당하고, 이 방식은 디퍼런셜·푸시풀 방식으로 일컬어지고 있다. 따라서, 이 신호는 푸시풀 방식으로 검출됨에도 불구하고 대물 렌즈 변위에 따르는 오프셋이 대폭 해소된 양호한 트랙킹 에러 신호로 되어 있다.
한편, 출력 신호 m, n, o, p로부터는 가산기(88, 89)와 감산기(90)에 의해서 신호(m+o)-(n+p)가 출력되고, 가산기(91, 92)와 감산기(93)에 의해서 신호 (m+p)-(n+o)가 출력된다. 여기서, 신호 (m+o)-(n+p)는 소위 비점수차 방식에 의해서 검출되는 디스크 상 광 스폿(300)의 포커스 에러 신호에 상당한다. 또한 (m+p), (n+o)는 검출 광 스폿(310)을 디스크의 트랙킹 방향(반경 방향)으로 2 분할한 경우의 각각의 영역에 있어서의 검출 광량에 상당하고, 이 2개의 신호의 차 신호 (m+p)-(n+o)는 소위 푸시풀 방식에 의해서 검출되는 디스크 상 광 스폿(300)의 트랙킹 에러 신호에 상당한다.
또, 가산기(99)에 의해 출력 신호 m, n, o, p의 합 신호 CD-RF를 생성함으로써, 광 디스크에 기록되어 있는 정보 신호를 소정의 신호 재생 회로에 의해 재생할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 도시되어 있지 않지만, 상기 가산기(99)를 광 검출기(9)의 패키지(20) 내에 저장하고, 광 검출기(9)의 신호 출력 단자에 합 신호 (m+n+o+p)의 출력 단자를 추가하는 구성도 가능하다.
또한, 출력 신호 q, r, s, t로부터는, 감산기(94)로부터 푸시풀 방식에 의해서 검출되는 트랙킹 에러 신호 (q-r), 감산기(95)로부터 푸시풀 방식에 의해서 검출되는 트랙킹 에러 신호 (s-t)가 출력되고 있고, 가산기(96)에 의해서 신호 (q+s)-(r+t)가 출력되고, 또한 증폭기(97)에 의해서 소정의 증폭율 K3으로 증폭되어 있다. 이 증폭기(97)의 증폭율 K3은 신호 (q+s)-(r+t)가 신호 (m+p)-(n+o)와 거의 동일한 신호 진폭이 되도록 정해져 있다. 여기서, 신호 (q+s)-(r+t)는 검출 광 스폿(311, 312)을 디스크의 트랙킹 방향(반경 방향)으로 2 분할한 경우의 각각의 영역에 있어서의 총 검출 광량의 차에 상당하고, 소위 푸시풀 방식에 의해서 검출되는 디스크 상 스폿(301, 302)의 트랙킹 에러 신호의 합에 상당하는 것이다. 감산기(98)로부터 출력되는 신호는 {(m+p)- (n+o)}-K3·{(q+s)-(r+t)}로 된다. 이 신호는 수광 영역(410)으로부터 얻어진 디스크 상 스폿(100)의 트랙킹 에러 신호로부터, 수광 영역(411, 412)으로부터 얻어진 디스크 상 스폿(101, 102)의 트랙킹 에러 신호를 감산한 신호에 상당하는 것이고, 이 방식은 디퍼런셜·푸시풀 방식으로 일컬어지고 있다. 따라서, 이 신호는 푸시풀 방식으로 검출됨에도 불구하고 대물 렌즈 변위에 따르는 오프셋이 대폭 해소된 양호한 트랙킹 에러 신호로 되어 있다.
또한, DVD-ROM 디스크와 같이 기록 신호에 따른 위상 피트가 디스크 상에 설치되어 있는 재생 전용 디스크를 재생하는 경우에는, 포커스 에러 신호로서 통상의 비점수차 방식에 의한 신호를 이용하여도 외란의 영향은 없다. 또한 트랙킹 에러 신호로서 위상차 검출 회로(77)로부터 출력된 위상차 검출 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 이용할 수 있다. 그래서, 전환 스위치(78, 79)를 전환하고, 포커스 에러 신호로서 (a+c)-(b+d)를, 트랙킹 에러 신호로서는 위상차 검출 회로(77)로부터 출력된 트랙킹 에러 신호를 출력시키도록 하면, 재생 전용 디스크에 적합한 원하는 에러 신호를 얻을 수 있다. 또한, CD-ROM 디스크에 관해서도, 비점수차 방식 및 디퍼런셜· 푸시풀 방식을 이용함으로써 양호한 신호 재생이 가능하다.
여기서, 광 검출면 상에서의 검출 광 스폿의 위치 조정에 관하여 설명한다. 도 10은 DVD에서의 광 검출기 상의 광 스폿, 도 11은 CD에서의 광 검출기 상의 광 스폿을 나타내고 있다. 도 10에 있어서, DVD의 검출 광 스폿(110, 111, 112)은 각각 수광 영역(210, 211, 212)의 소정의 위치에 조사되어 있다. 또한, 도 11에 있어서는, CD의 검출 광 스폿(310, 311, 312)은 각각 수광 영역(410, 411, 412)의 소정의 위치에 조사되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에 있어서는, DVD의 광축을 기준으로 하여 집광 광학계의 광축의 설정 및 조정을 행하고 있는 구성이다. 그 때문에, CD에 있어서의 검출 광 스폿은 DVD에서의 광축을 중심으로 레이저 광원의 간격에 대략 비례한 위치에 배치되게 된다. 도 12는 DVD 광축이 조정되어 있는 상태에서의 CD에서의 검출 광 스폿을 나타내고 있다. CD의 0차 검출 광 스폿(310)은 DVD에서의 0차 광 스폿(110)이 배치되는 위치를 중심으로 한 원주 상에 배치되고,CD의 ±1차 검출 광 스폿(311, 312)은 0차 검출 광 스폿을 중심으로 회절한 위치에 조사된다. 반도체 레이저(2)를 광축 중심으로 회전함으로써, CD의 0차 검출 광 스폿(311)은 도 12의 화살표 방향으로 회전하기 때문에, CD에서의 검출 광 스폿 위치의 조정을 가능하게 하고 있다.
다음에, 본 발명에 의한 제2 실시예를 도 13을 이용하여 설명한다. 도면 중에 사용하고 있는 동일 기호는 지금까지의 설명에서 이용되고 있는 것과 공통이다. 상술한 도 9의 구성과 다른 점은 패키지(21) 내의 수광 영역의 구성이다. 도 13에 있어서는, CD-R 디스크를 재생하는 경우에 이용하는 ±1차 회절광용의 수광 영역을 DVD-RAM을 재생하는 경우에 이용하는 ±1차 회절광용의 수광 영역과 겸용한 구성으로 되어 있다. 즉, CD-R의 재생 또는 기록을 행하는 경우에는 수광 영역(213, 214)의 수광면 e, f, i, j를 이용함으로써, 상술한 제1 실시예에서 설명한 것과 마찬가지로 포커스 에러 신호나 트랙킹 에러 신호를 검출하는 것이 가능하다. 이러한 구성으로 함으로써, 수광면으로부터 출력하는 신호선의 갯수를 4개 저감하는 것이 가능해지고, 실제의 광 검출기를 용이하고 또한 염가인 것으로 하는 것이 가능하다. 또한, DVD-RAM 디스크의 재생시에 있어서도, 수광면의 면적을 확대한 부분에는 광 디스크로부터의 광은 되돌아가지 않기 때문에, 제1 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어지는 것은 물론이다.
다음에, 본 발명에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로에 관한 제3 실시예를 도 14를 이용하여 설명한다. 도면 중에 사용하고 있는 동일 기호는 지금까지의 설명에서 이용되고 있는 것과 공통이다. 상술한 도 9의 구성과 다른 점은패키지(22) 내의 수광 영역의 구성이다. 도 14에 있어서는, DVD-RAM 디스크를 재생하는 경우에 이용하는 ±1차 회절광용의 수광 영역을 삭제한 구성으로 되어 있다. 그 때문에, 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호에 외란의 영향이 남기 때문에, DVD-RAM 디스크의 재생은 곤란하다. CD-R 디스크 재생하는 경우에 있어서는 디퍼런셜 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호의 생성이 가능하고, 또한, 회절 격자를 CD-R 전용으로서 이용하는 것이 가능해지기 때문에, CD측에서의 ±1차 회절광의 광 디스크(2) 상에서 위치 조정이 회절 격자의 회전을 이용함으로써 용이한 구성으로 되어 있다.
다음에, 본 발명에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로에 관한 제4 실시예를 도 15 및 도 16을 이용하여 설명한다. 도면 중에 사용되고 있는 동일 기호는 지금까지의 설명에서 이용되고 있는 것과 공통이다. 도 15는 CD-ROM 디스크 상에서의 광 스폿의 배치를 나타내고 있다. 기록 피트(400)는 트랙 방향으로 배치되어 있고, Tp3(1.6㎛)의 간격으로 형성되어 있다. 광 디스크(10) 상의 광 스폿은 0차 광 및 ±1차 회절광의 3개의 스폿으로 되어 있고, +1차 회절광의 스폿(301) 및 -1차 회절광의 스폿(302)은 0차 광의 스폿(300)으로부터 Tp3의 4분의 1에 상당하는 Tp32(0.4㎛)의 간격을 사이에 둔 위치에 배치되어 있다. 도 16은 광 검출기 및 신호 처리 회로에 관한 평면도 및 블록도이다. 상술한 도 14의 구성과 다른 점은 패키지(23) 내의 수광 영역의 구성이다. 도 16에 있어서는, CD측 검출계의 ±1차 회절광을 수광하는 수광 영역을 각 1개의 수광면(413, 414)으로 구성하고 있다. 수광면(413, 414)으로부터의 출력은 전류-전압 변환 증폭기(84, 86)로부터 출력되고감산기(94)를 이용함으로써, ±1차 회절광의 차 신호로서 출력되고 있다. 그 결과, 도 15에서 도시한 광 디스크(10) 상의 스폿 배치와 조합함으로써, 3빔 방식에 의한 트랙킹 에러 신호의 검출이 가능하다.
다음에, 본 발명에 의한 광 검출기 및 신호 처리 회로에 관한 제5 실시예를 도 17(a), 도 17(b) 및 도 18을 이용하여 설명한다. 도면 중에 사용하고 있는 동일 기호는 지금까지의 설명에서 이용되고 있는 것과 공통이다. 도 17(a), 도 17(b)는 제5 실시예에 있어서의 광학계 구성을 나타낸 것이고, 도 2(a), 도 2(b)에 도시한 제1 실시예와 다른 점은 2개의 다른 파장의 레이저 광원(2 파장 멀티 레이저)을 동일한 케이싱 내에 배치한 반도체 레이저(17)에 있어서, 각각의 레이저 광원으로부터 출사되는 레이저광의 편광 방향이 상호 대략 수직으로 되도록 배치되어 있는 점과, 2개의 편광 회절 격자(18, 19)가 광로 중에 배치되어 있는 점이다. 그 편광 회절 격자(18, 19)의 상호 편광에 의한 회절 방향은 수직으로 배치되어 있고, 또한 이들의 편광에 의한 회절 방향은 대응하는 레이저 광원의 편광 방향과 일치하도록 배치되어 있다. 그 때문에, 각 편광 회절 격자의 격자 홈 및 각도는 자유롭게 설정하는 것이 가능하다. 도 18은 광 검출기 및 신호 처리 회로에 관한 평면도 및 블록도이다. 상술한 도 14의 구성과 다른 점은 패키지(24) 내의 수광 영역의 구성이다. 도 18에 있어서는 CD측 검출계의 ±1차 회절광을 수광하는 수광 영역을 도 16과 마찬가지로 각 1 개의 수광면(413, 414)으로 구성하고 있다. 수광면(413, 414)으로부터의 출력은 전류-전압 변환 증폭기(84, 86)로부터 출력되고 감산기(94)를 이용함으로써, ±1차 회절광의 차 신호로서 출력되고 있다. 상술한 설명과 같이, 편광 회절 격자(18, 19)는 상호 독립하여 설계하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면 DVD-RAM의 광 디스크(1)와 예를 들면 CD-ROM의 광 디스크(10)에 대하여, 독립적으로 디스크 상의 스폿 배치가 가능하다. 그 때문에, DVD측에서는 도 4에 도시한 스폿 배치를 선택하는 것이 가능하고, DVD-ROM이나 DVD-RAM 디스크의 재생에 필요한 포커스 에러 신호나 트랙킹 에러 신호를 검출하는 것이 가능함과 동시에, CD측에서는 도 15에 도시한 스폿 배치를 선택하는 것이 가능하고, 3빔 방식에 의한 트랙킹 에러 신호의 검출이 가능하다.
다음에 본 발명에 의한 검출 스폿의 조정 방법에 관한 제6 실시예를 도 19(a), 도 19(b) 내지 도 22를 이용하여 설명한다. 도면 중에 사용하고 있는 동일 기호는 지금까지의 설명에서 이용되고 있는 것과 공통이다. 도 19(a), 도 19(b)는 제6 실시예에 있어서의 광 픽업의 구성도를 나타낸 것이고, 도 2(a), 도 2(b)에 도시한 제1 실시예와 다른 점은 집광 광학계의 하프 미러와 광 검출기(9)간의 광로 중에 다이크로 회절 격자(30)가 배치되어 있는 점이다. 이 다이크로 회절 격자(30)는 CD의 광 빔만 회절시키는 특성을 갖고 있고, CD 재생시의 광 디스크(10)로부터의 반사광만을 회절시키고 있다. 그 때문에, DVD에 있어서의 검출기(9) 상에서의 검출 광 스폿의 조사 상태는 도 10에 도시한 것과 마찬가지로 된다. 한편, CD에 있어서는 다이크로 회절 격자(30)에 의한 광 빔의 회절에 의해, 도 20에 도시한 바와 같은 검출 광 스폿의 조사 상태로 된다. 도 20에 있어서, 검출 광 스폿(315, 316, 317)은 다이크로 회절 격자(30)에서의 0차 광 검출 스폿, 검출 광 스폿(318a, 319a, 320a)은 다이크로 회절 격자(30)에서의 +1차 회절광 검출스폿, 검출 광 스폿(318b, 319b, 320b)은 다이크로 회절 격자(30)에서의 -1차 광 검출 스폿을 나타내고 있다. 제6 실시예에 있어서는, 다이크로 회절 격자(30)에서의 +1차 광인 광 검출 스폿(318a, 319a, 320a)을 수광 영역(410 ,411, 412)에 조사하는 구성이다. 그 때문에, 도 21에 도시한 바와 같이 광 검출 스폿(318a, 319a, 320a)은 다이크로 회절 격자(30)를 광축에 따라서 전후로 움직임으로써 0차 검출 광 스폿에 대하여 접근 또는 이격시키는 것이 가능하고, 도 22에 도시한 바와 같이 다이크로 회절 격자(30)를 회전함으로써 0차 검출 광 스폿(315)을 중심으로 회전하는 것이 가능하다.
그 때문에, 다이크로 회절 격자(30)의 위치 및 회전 조정에 의해 CD의 검출 광 스폿의 조사 위치 조정이 가능하다. 그 결과, CD의 검출 광 스폿의 조사 위치를 수광 영역의 수광 범위 내로 하는 것이 가능해진다.
또한, 도 21에 도시한 바와 같이 광 검출 스폿(318a, 319a, 320a)이 다이크로 회절 격자(30)를 광축에 따라서 전후로 움직임으로써 0차 검출 광 스폿에 대하여 접근 또는 이격시키는 것이 가능하기 때문에, 검출기(9)에 있어서의 수광 영역의 위치를 원하는 배치로 하는 것도 가능해진다. 즉, 다이크로 회절 격자(30)의 위치를 조정함으로써, 검출기(9)에 있어서의 수광 영역 배치의 설계 자유도를 크게 하는 것이 가능해진다. 이 예를 도 10, 도 20, 도 21을 이용하여 도시한다. 도 20에 있어서는 DVD의 검출 광 스폿이 조사되는 것이 수광 영역(210, 211, 212)이고(도 10 참조), CD의 검출 광 스폿이 조사되는 것이 수광 영역(410, 411,412)이다. 여기서, 다이크로 회절 격자(30)의 위치를 조정하면 CD의 검출 광스폿(318a, 319a, 320a)의 조사 위치를 수광 영역(410, 411,412) 상으로 할 수 있는 것이 도 21에 도시되어 있다. 또한, 도 21에 있어서, 다이크로 회절 격자(30)의 위치를 조정함으로써, CD의 검출 광 스폿(318a, 319a, 320a)의 조사 위치를 수광 영역(210, 211, 212) 상으로 할 수 있다.
예를 들면, 우선 DVD의 검출에 사용하는 반사광(다이크로 회절 격자(30)에서의 0차광의 광 빔)을 검출기(9) 상에서의 검출 광 스폿의 조사 상태가 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 수광 영역에서의 수광 가능한 범위 내에서 소정의 위치에 검출 광 스폿이 조사되도록 한다.
여기에서, 상기에서 설명하고 있는 소정의 위치로는, 상기 소정의 위치에 검출 광 스폿이 조사된 경우에, 검출 광 스폿이 검출되고, 검출에 기초하여 출력된 출력 신호가, 그 후의 신호 처리 등에 사용 가능한 출력 신호를 출력할 수 있는 수광 영역에서의 조사 위치인 것이다.
즉, 도 10에 도시된 검출기(9) 상에서의 검출 광 스폿의 조사 상태에 있어서는, 검출 광 스폿이 검출되고, 검출에 기초하여 출력된 신호 출력이, 그 후의 신호 처리 등에 사용 가능한 수광 영역에서의 조사 위치로 되도록 검출기(9) 등의 위치를 결정한 것이다. 한편, 이 때, 제조 오차 등으로부터, CD의 검출에 사용하는 반사광(다이크로 회절 격자(30)에서의 +1차광 또는 -1차광의 광 빔)은, 상기 DVD에 대해 설명한 바와 같은 수광 영역에서 수광 가능한 범위 내에서의 소정의 위치에 검출 광 스폿이 조사된 것으로는 한정되지 않는다. 따라서, 상기 DVD의 검출에 사용하는 반사광을 기준으로 하여 검출기(9)의 위치를 결정한 경우에는, CD의 검출에사용하는 반사광에 관해서는, 수광 영역에서의 수광 가능한 수광 범위 내에서의 소정의 위치에 검출 광 스폿이 조사되는 것으로는 한정되지 않는다.
여기에서, CD의 검출에 사용하는 반사광은, 다이크로 회절 격자(30)에 있어서의 회절광이므로, 상기 다이크로 회절 격자(30)를 광축을 따라 전후로 이동하거나 광축 주위에 회전시킴으로써, CD의 검출에 사용하는 반사광의 조사 위치를 DVD의 수광 영역에 대해 인접 또는 이격시키는 것이 가능하다. 따라서, 상기 다이크로 회절 격자(30)를 광축을 따라 전후로 이동시키거나 광축 주위에 회전시킴으로서, CD의 검출에 이용하는 반사광의 조사 위치를 수광 영역에서의 수광 가능한 범위 내에서의 소정의 위치로 되도록 조정하는 것이 가능해진다. 이 조정에 있어서는, DVD의 검출에 이용하는 반사광은 다이크로 회절 격자(30)에 있어서의 0차광이므로, 수광 영역에서의 수광 가능한 범위 내에 있어서의 소정의 위치에 조사되도록 유지된다.
또한, 상기에 있어서, 다이크로 회절 격자(30)는, DVD의 광 빔은 회절시키지 않고 CD의 광 빔만을 회절시키는 것으로 하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 실시예에서와 같이, DVD의 검출에 사용하는 반사광은, 다이크로 회절 격자(30)에서의 0차광을 이용하고, CD의 검출에 사용하는 반사광은 다이크로 회절 격자(30)에서의 +1차광 또는 -1차광을 이용하는 경우에 있어서, 다이크로 회절 격자(30)는 DVD 및 CD의 광 빔을 함께 회절시키는 기능을 가져도 좋다.
다음으로, 상기 다이크로 회절 격자(30)를 광축을 따라 전후로 이동시키거나 광축 주위에 회전시킴으로써, CD 또는 DVD의 검출에 이용하는 반사광의 조사 위치를 수광 영역에서의 수광 가능한 범위 내에서의 소정의 위치로 하도록 조정하는 것을 나타내는 실시예를 이하에 설명한다.
또한, 이하에 나타나는 제7 내지 제9 실시예에 있어서는, 상술한 수학식 (1)의 관계를 이용하여, 1개의 3 스폿용 회절 격자에 의해, CD계 및 DVD계 디스크 공동으로 DPP 신호를 검출할 수 있는 양호한 광 빔을 생성하고 있다.
도 23은 본 발명의 제7 실시예인 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 레이저광원(7001)은 상호 발진 파장이 다른(발진 파장650㎚대와 780㎚대) 2개의 반도체 레이저 칩을 동일한 패키지 내에 설치한 2파장 멀티 레이저 광원이다.
예를 들면 DVD-ROM 같은 고밀도 광 디스크를 재생하는 경우에는, 파장 650㎚대의 광 빔을 2파장 멀티 레이저 광원(7001)으로부터 출사시킨다. 이 광 빔은 3 스폿용의 회절 격자(7009)를 통과하고, 광축에 대하여 45° 각도를 이뤄 배치되어 있는 하프 미러(7003)에서 반사되고, 수직 반사 미러(7004)를 지나 콜리메이터 렌즈(7005)에 의해서 평행 광속으로 변환되어 대물 렌즈(7006)에 도달한다. 이 대물 렌즈(7006)는 액튜에이터(7007)에서 유지되어 있고, 광 디스크(7008) 상에 광 빔을 집광시켜 광 스폿을 형성한다. 광 디스크(7008)를 반사한 광 빔은 왕로와 동일 광로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(7006), 콜리메이터 렌즈(7005), 수직 반사 미러(7004)를 지나 하프 미러(7003)에 입사한다. 그리고 하프 미러(7003)를 투과한 광 빔은 홀로그램 소자(7010)에 도달한다. 홀로그램 소자(7010)는 후술하는 바와 같이 파장 780㎚대의 광 빔에 대하여 +1차 회절광 빔 또는 -1차 회절광 빔을 분리 발생시키고, 이들 회절광 빔의 어느 한쪽을 광 검출기(7002) 내의 소정의 수광영역에 집광시키는 기능을 갖도록 격자 홈 패턴이 설계되어 있는 소자이지만, 당연히 파장 650㎚대의 광 빔이 입사하더라도 0차 광 빔 및 ±1차 회절광 빔이 생긴다. 그러나 본 실시예에서는, 이 중 홀로그램 소자(7010)를 바로 투과한 0차 광 빔만이 검출 렌즈(7011)를 지나 광 검출기(7002) 내의 소정의 수광 영역에 입사하도록 설계되어 있다. 또 검출 렌즈(7011)는 원통형 렌즈와 오목 렌즈를 조합한 렌즈이고, 상기 0차 광 빔을 광 검출기(7002) 내의 소정의 수광 영역에 집광시키는 기능과 하프 미러(7003)에 의해서 상기 0차 광 빔내에 부가된 코마 수차 및 도 23의 y 방향과 x 방향에 관한 비점수차를 캔슬하고, 게다가 xy 평면 내에 있어서 y축 방향에 대하여 45。 기운 방향으로 소정량의 비점수차를 발생시키는 기능을 갖고 있다.
다음에 CD-ROM과 같은 종래의 광 디스크를 재생하는 경우에는 2파장 멀티 레이저 광원(7001)으로부터 파장 780㎚대의 광 빔을 출사한다. 이 광 빔은 상기와 마찬가지로 3 스폿용의 회절 격자(7009)를 통과하여 0차 광과 ±1차 회절광으로 회절 분리하지만, 그 때 각각의 광 빔은 예를 들면 광 디스크(7008) 상에 있어서 4분의 1 트랙 피치씩 디스크 반경 방향으로 어긋나서 광 스폿을 형성하도록 회절 분리한다. 회절 격자(7009)를 통과한 광 빔은 광축에 대하여 45。 각도를 이뤄 배치되어 있는 하프 미러(7003)에서 반사되고, 수직 반사 미러(7004)를 지나서 콜리메이터 렌즈(7005)에 의해서 평행 광속으로 변환되어 대물 렌즈(7006)에 도달한다. 대물 렌즈(7006)는 액튜에이터(7007)에서 유지되어 있고, 상술한 바와 같이 DVD 디스크 상에 파장 650㎚대의 광 빔을 집광하는 기능과 함께, CD-ROM과 같은 광 디스크(7008) 상에 파장 780㎚대의 광 빔을 집광시켜 광 스폿을 형성하는 기능을동시에 갖는다.
광 디스크(7008)를 반사한 광 빔은 왕로와 동일 광로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(7006), 콜리메이터 렌즈(7005), 수직 반사 미러(7004)를 지나 하프 미러(7003)에 입사하고, 이 하프 미러(7003)를 투과한 후, 홀로그램 소자(7010)에 도달한다. 이 홀로그램 소자(7010)는 소정의 격자 홈 패턴을 구비하고 있고, 입사한 파장 780㎚대의 광 빔을 소정의 회절 효율로 회절 분리하여 ±1차 회절광 빔을 발생시키지만, 이 때 하프 미러(7003) 및 검출 렌즈(7011)를 투과함으로써 상기 +1차 회절광 빔 또는 -1차 회절광 빔 내에 생기는 비점수차 및 코마수차를 캔슬하고, 이 회절광 빔을 검출 렌즈(7011)를 지나 광 검출기(7002) 내의 파장 650㎚대의 광 빔이 도달하는 소정의 수광 영역과는 다른 위치에 있는 소정의 수광 영역에 거의 수차없이 집광시키는 기능을 갖는다.
상기한 도 21에서 다이크로 회절 격자(30)를 광축에 따라서 전후로 움직임으로써, 광 검출 스폿(318a, 319a, 320a)이 0차 검출 광 스폿에 대하여 접근 또는 이격시키는 것이 가능한 것은 이미 설명하였다.
따라서, 도 23에 있어서도, 홀로그램 소자(7010)를 광축에 따라서 전후로 움직임으로써, 파장 780㎚대의 광 빔이 도달하는 광 검출기(7002) 내의 위치를 바꾸는 것이 가능해진다. 이것을 이용함으로써, 도 23에 있어서, 광 검출기(7002)에서의 CD의 검출 광 스폿의 조사 위치 조정을 할 수 있다. 또한, 홀로그램 소자(7010)의 위치를 조정함으로써, 광 검출기(7002)에 있어서의 수광 영역 배치의 설계 자유도를 크게 하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 광 디스크로부터 반사한파장 780㎚대의 광 빔이 도달하는 광 검출기(7002) 내의 수광 영역과 파장 650㎚대의 광 빔이 도달하는 광 검출기(7002) 내의 수광 영역을 동일 직선형으로 배치하는 것도 가능해진다.
또는, 광 디스크로부터 반사한 파장 650㎚대의 광 빔 파장 및 780㎚대의 광 빔의 양자를 광 검출기(7002) 내의 동일한 수광 영역에 집광시킬 수 있다. 즉, 파장650㎚대의 광 빔 파장 및 780㎚대의 광 빔의 양자에게 대하여 수광 영역의 공용화를 가능하게 하는 것이다.
우선 본 실시예에 있어서 3 스폿용 회절 격자(7009)는 예를 들면 상기한 바와 같이, DVD-ROM이나 DVD-RAM과 같은 광 디스크(7008) 상에 있어서, 도 24(a) 및 도 24(b)에 도시한 바와 같이 디스크 반경 방향에 있어서의 스폿 간격 δ이 0.67㎛ 정도가 되도록, 파장 650㎚대의 입사광 빔을 회절 분리하여 0차 광 빔(7102a), +1차 광 및-1차 광 빔(7102b, 7102c)을 발생시키고, 또한 CD-ROM 및 CD-R과 같은 광 디스크(7008) 상에 있어서 도 24(c)에 도시한 바와 같이 디스크 반경 방향에서의 스폿 간격δ이 0.8㎛ 정도가 되도록 파장 780㎚대의 입사광 빔을 회절 분리하여 0차 광 빔(7103a), +1차 광 및 -1차 광 빔(7103b, 7103c)을 발생시키는 격자 홈 패턴의 회절 격자로 되어 있다. 또한 홀로그램 소자(7010)의 홀로그램 패턴은 홀로그램 소자(70 10)에 의해 회절 분리한 파장 650㎚대의 광 빔의 0차 광과, 홀로그램 소자(7010)에 의해 회절 분리한 파장 780㎚대의 광 빔의 +1차 회절광 또는 -1차 회절광을 광 검출기(7002) 내의 소정의 수광 영역으로 유도하는 기능을 갖으면 등간격 직선형의 격자 홈 패턴이라도 좋다. 물론 홀로그램 소자(7010)의 격자 홈 패턴이 소정의 부등 간격 곡선형의 패턴이라도 전혀 상관없다. 적당한 부등 간격 곡선형 격자 홈 패턴을 구비한 격자를 이용하면, 이 격자에서 회절되어 광 검출기(7002) 내로 유도되는 +1차 또는 -1차 회절광 빔에 소정의 파면수차를 부가할 수 있기 때문에, 상기 +1차 또는 -1차 회절광 빔에 포함되는 불필요한 수차 성분 및 상기 +1차 또는 -1차 회절광 빔의 초점 위치를 보정하고, 양호한 검출 광 스폿을 광 검출기에 조사시킬 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 있어서의 광 검출기(7002) 내의 수광 영역의 수광면 패턴에 관해서 도 25(a), 도 25(b)를 이용하여 설명한다. 도 25(a), 도 25(b)에 도시한 바와 같이 수광 영역의 수광면 패턴은 田자형으로 4 분할된 3개의 수광면과 2 분할된 2개의 합계 16개의 독립한 수광면이 적선형으로 배치된 구성으로 되어 있다. 그리고 DVD계 디스크 재생시에는, 도 24(a) 및 도 24(b)에 있어서의 광 디스크 상의 스폿(7102a, 7102b, 7102c)의 디스크 반사광이 도 25 (a)에 도시한 바와 같이 각각의 수광 영역에 입사하여 광 스폿(7112a, 7112b, 7112c)을 형성하고, CD계 디스크 재생시에는 도 24(c)에서의 광 디스크 상의 스폿(7103a, 7103b, 7103c)의 디스크 반사광이 도 25(b)에 도시한 바와 같이 각각의 수광 영역에 입사하여 광 스폿(7113a, 7113b, 7113c)을 형성한다. 여기서 3 스폿용 회절 격자(7009)에 있어서 생기는 회절 분리 광 중, 0차 광 빔을 검출하는 수광 영역으로서는 도 25에 도시한 바와 같이 DVD계 디스크 재생시 및 CD계 디스크 재생시 모두 수광 영역(7020a)을 이용하고 있다. 그러나 3 스폿용 회절 격자(7009)에서 생기는 회절 분리 광 중, +1차 광 빔 또는 -1차 광 빔을 검출하는 수광 영역은 DVD계 디스크 재생시와 CD계 디스크 재생시에서 각각 다른 수광 영역을 이용하고 있다. 이것은 회절 격자에 의한 광 빔의 회절각은 먼저 진술한 바와 같이 거의 파장에 비례하기 때문에, 3 스폿용 회절 격자(7009)에 의해서 회절 분리한 파장 780㎚대의 0차 광 빔과 ±1차 광 빔의 광 검출기(7002) 면 상에 있어서의 스폿 간격이 파장 650㎚대의 광 빔의 스폿 간격에 비하여 약 1.2(=780÷650)배 넓어지기 때문이다. 따라서 광 검출기(7002) 면 상에 있어서의 스폿 간격은 DVD계 디스크 재생시와 CD계 디스크 재생시는 다르지만, DVD계 및 CD계 모두 디퍼런셜 푸시풀 방식을 적용할 수 있도록, 각각 다른 수광 영역을 이용하여 광 빔을 검출하고 있다.
이와 같은 광 검출기에 의한 포커스 오차 신호 및 트랙킹 오차 신호의 검출 방식은 이미 진술하였기 때문에 상세한 설명은 생략하지만, 도 26에 도시한 바와 같은 연산 회로에 의해서 포커스 오차 신호를 비점수차 방식으로써 검출하고, 트랙킹 오차 신호를 위상차 검출 방식(DPD 방식)으로써 검출한다. 여기서 도면 중의 참조 부호 7040, 7041, 7042, 7043, 7044, 7045, 7046, 7047은 전류-전압 변환 증폭기를, 참조 부호 7048, 7049, 7050, 7051, 7052, 7053, 7054, 7055, 7056, 7057, 7058, 7059, 7063, 7064는 가산기를, 참조 부호 7070, 7071, 7072, 7073은 감산기를, 참조 부호 7090, 7091은 전환 스위치를, 참조 부호 7080은 위상차 검출 회로를, 또한 참조 부호 7060은 증폭율 K3, 참조 부호 7061, 7062는 증폭율 K4의 증폭기를 각각 나타내고 있다. 또 이 이후, 도면 중에 있어서의 동일 참조 부호는 지금까지의 설명에서 이용되고 있는 것과 공통으로 한다.
DVD-RAM 디스크를 재생하는 경우에는, 도 27에 도시한 바와 같은 연산 회로전환하여 포커스 오차 신호를 차동 비점수차 방식(상세하게는 특원평11-171844호에서 개시하고 있기 때문에 상세한 설명은 생략)으로써 검출하여, 트랙킹 오차 신호를 디퍼런셜 푸시풀 방식(DPP 방식)으로써 검출한다.
또한 CD-ROM, CD-R 등의 CD계 디스크를 재생하는 경우에는, 도 17에 도시한 바와 같은 연산 회로로 전환하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식, 트랙킹 오차 신호를 디퍼런셜 푸시풀 방식(DPP 방식)으로써 검출한다.
또 본 실시예에 있어서의 광 검출기(7002) 내의 수광 영역의 수광면 패턴은 도 25(a), 도 25(b)에 도시한 바와 같은 16분할의 것을 이용하지만, 당연 본 발명에 있어서의 수광 영역의 수광면 패턴으로서는 이와 같은 구성에 한정되는 것이 아니라 적어도 DVD계 디스크 재생시와 CD계 재생시에서 각각의 광 빔이 동일한 광 검출기에 입사하여 각종 서보 신호나 정보 신호를 검출할 수 있는 수광 영역의 수광면 패턴이면 다른 어떤 수광 영역의 수광면 패턴을 본 발명에 적용하여도 좋다. 이하 광 검출기(7002)의 수광 영역의 수광면 패턴을 변경한 실시예에 관해서 설명한다.
본 발명의 제8 실시예는 제7 실시예에 있어서의 광 픽업 장치와 동일한 구성이지만, 수광 영역의 수광면 패턴을 도 29(a), 도 29(b)에 도시한 바와 같이 田자형으로 4 분할된 1개의 수광면과 5분할된 2개의 합계 14개의 독립한 수광면을 직선형으로 배치한 구성으로 치환한 것이다. 이와 같은 수광 영역의 수광면 패턴으로 하면, 3 스폿용 회절 격자(7009)에서 생기는 회절 분리 광 중, +1차 광 빔 또는 -1차 광 빔을 검출할 때, DVD계 디스크 재생시와 CD계 디스크 재생시에서 동일 수광영역을 이용할 수 있고, 수광면 수의 삭감이 가능해진다.
이와 같은 광 검출기에 의한 포커스 오차 신호 및 트랙킹 오차 신호의 검출 방식에 관해서는, 제7 실시예에 진술한 것과 동일 검출 방식을 이용할 수 있기 때문에 상세한 설명은 생략하지만, DVD-ROM 디스크를 재생하는 경우에는 도 3(b)에 도시한 바와 같은 연산 회로를 이용하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식으로써 검출하고, 트랙킹 오차 신호를 위상차 검출 방식(DPD 방식)으로써 검출한다.
또한 DVD-RAM 디스크를 재생하는 경우에는, 도 31에 도시한 바와 같은 연산 회로로 전환하여 포커스 오차 신호를 차동 비점수차 방식으로써 검출하고, 트랙킹 오차 신호를 디퍼런셜 푸시풀 방식(DPP 방식)으로써 검출한다.
또한 CD-ROM, CD-R 등의 CD계 디스크를 재생하는 경우에는, 도 32에 도시한 바와 같은 연산 회로로 전환하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식, 트랙킹 오차 신호를 디퍼런셜 푸시풀 방식(DPP 방식)으로써 검출한다.
계속해서 제7 실시예에 있어서의 수광 영역의 수광면 패턴을 변경한 다른 실시예에 관해서, 이하 설명한다.
본 발명의 제9 실시예는 제7 실시예에 있어서의 광 픽업 장치와 동일 구성이지만, 수광 영역의 수광면 패턴을 도 33(a), 도 33(b)와 같이 田자형으로 4 분할된 1개의 수광면과 2 분할된 2개의 합계 8개의 독립한 수광면을 직선형으로 배치한 구성으로 치환한 것이다. 이와 같은 구성으로 하면, 보다 수광면 수의 삭감이 가능해진다. 이와 같은 광 검출기에 의한 포커스 오차 신호 및 트랙킹 오차 신호의 검출 방식도 제7 실시예에 진술한 것과 동일 검출 방식을 이용할 수 있기 때문에 상세한 설명은 생략하지만, DVD-ROM 디스크를 재생하는 경우에는 도 34에 도시한 바와 같은 연산 회로를 이용하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식으로써 검출하고, 트랙킹 오차 신호를 위상차 검출 방식(DPD 방식)으로써 검출한다. 여기서 도면 중의 참조 부호 7065는 증폭율 K3의 증폭기를, 참조 부호 7074는 감산기를, 또한 참조 부호 7092는 전환 스위치를 나타내고 있다.
CD-ROM, CD-R 등의 CD계 디스크를 재생하는 경우에는, 도 35에 도시한 바와 같은 연산 회로로 전환하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식, 트랙킹 오차 신호를 디퍼런셜 푸시풀 방식(DPP 방식)으로써 검출한다.
또한 수광 영역의 수광면 패턴을 간략화한 다른 실시예에 관해서 이하 설명한다.
본 발명의 제10 실시예는 제7 실시예에 있어서의 광 픽업 장치와 동일 구성이지만, 수광 영역의 수광면 패턴을 도 36(a), 도 36(b)와 같이 田자형으로 4 분할된 1개의 수광면과 그 양단에 각각 수광면을 배치한 합계 6개의 독립한 수광면을 직선형으로 배치한 구성으로 치환한 것이다. 여기서 도면 중의 참조 부호 7122a, 7122b, 7122c는 DVD계 디스크 재생시에 있어서, 3 스폿용 회절 격자(7009)에 의해서 회절 분리한 3개의 광 빔이 광 디스크(7008)를 반사하고, 광 검출기(7002) 내의 수광 영역 상에 집광한 모습을 나타내고 있고, 참조 부호 7123a, 7123b, 7123c는 CD계 디스크 재생시에 있어서 3 스폿용 회절 격자(7009)에 의해서 회절 분리한 3개의 광 빔이 광 디스크(7008)를 반사하고, 광 검출기(7002) 내의 수광 영역 상에 집광한 모습을 나타내고 있다. 또한 3 스폿용 회절 격자(7009)는 CD-ROM 및 CD-R과같은 광 디스크(7008) 상에 있어서, 디스크 반경 방향에 있어서의 스폿 간격이 정보 트랙의 트랙 피치의 4분의 1인 0.4㎛ 정도가 되도록 상기 제2 반도체 레이저 광원을 출사한 파장 780㎚대의 광 빔을 회절 분리시키는 기능을 갖는 것으로 한다. 이와 같은 광 픽업 장치에 의한 포커스 오차 신호 및 트랙킹 오차 신호의 검출 방식으로서는, DVD-ROM 디스크를 재생하는 경우에는 도 37에 도시한 바와 같은 연산 회로를 이용하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식으로써 검출하고, 트랙킹 오차 신호를 위상차 검출 방식(DPD 방식)으로써 검출한다. 또 도면 중의 참조 부호(7093)는 전환 스위치를 나타내고 있다. 또한 CD-ROM, CD-R 등의 CD계 디스크를 재생하는 경우에는, 도 38에 도시한 바와 같은 연산 회로로 전환하여 포커스 오차 신호를 비점수차 방식, 트랙킹 오차 신호를 3 스폿 방식으로써 검출한다.
여기서 제9 및 제10 실시예에 있어서는, 파장 650㎚대의 광 빔은 반드시 3 스폿용 회절 격자(7009)에 있어서 회절 분리할 필요는 없다. 따라서 3 스폿용 회절격자(7009)의 홈 깊이를 제어함으로써 파장 650㎚대의 광 빔의 회절광 효율을 거의 0%로 하여도 좋다.
또한, 제7 내지 제10 실시예에 있어서의 홀로그램 소자(7010)를 광축 방향으로 이동 및 광축 주위로 회전함으로써, 홀로그램 소자(7010)를 그냥 지나치는 0차 광의 광 검출기(7002) 내에 있어서의 집광 위치를 바꾸지 않고, 홀로그램 소자(7010)로 회절 분리되는 +1차 회절광(또는 -1차 회절광)의 광 검출기(7002) 내에 있어서의 집광 위치를 변위시킬 수 있다. 그 때문에 홀로그램 소자(7010)에 의해서, 포커스 오차 신호 및 트랙킹 오차 신호가 정확하게 출력되도록 광검출기(7002) 내의 수광 영역과, 이 수광 영역에 입사하는 광 스폿과의 상대 위치를 조정할 수 있다.
또한 상기에 도시한 바와 같이, 홀로그램 소자(7010)로 조각한 격자를 톱니형화하여 신호 검출에 필요한 회절광의 회절 효율을 선택적으로 향상시킴으로써, 신호 검출에 이용하는 광에 관하여 높은 광 이용 효율을 얻을 수 있고, 또한 신호 검출에 이용하지 않은 불필요한 광이 미광 성분이 되어 수광 영역에 입사하여 신호 검출의 S/N비를 저하시킬 가능성을 극력 줄일 수 있다. 또, 지금까지의 실시예에서 진술한 홀로그램 소자(7010)로 조각한 격자를 톱니형화할 때에는, 도 39(a), 도 39(b)에 도시한 바와 같이 격자의 측면에 기울기를 주더라도, 또한 격자를 계단형으로 하더라도 전혀 상관없다. 또한, 홀로그램 소자(7010)의 회절 효율에 파장 또는 편광 의존성을 갖게 함으로써, 신호광의 광 이용 효율을 더욱 개선할 수 있다.
여기서, 회절 효율에 파장 의존성을 갖게 한 회절 격자에 관해서 설명한다.
일반적으로, 구형의 격자 홈 단면을 갖는 회절 격자의 경우, 도 40에 도시한 바와 같이 회절 격자(30)의 격자 홈 폭을 w, 격자 주기를 p, 격자 홈 깊이를 h로 정의하면, 0차 광(7101a)의 광 강도 I0, +1차 광(7101b)[-1차 광(7101c)]의 광 강도I1은 w, p, h에 크게 의존하고, 입사광의 광 강도를 1로 한 경우, 수학식 2와 같이 나타낸다.
단 n은 회절 격자가 조각되어 있는 투명 부재(7030)의 굴절율 λ은 회절 격자에 입사한 광 빔의 파장이다. 따라서, 수학식 2보다, 650㎚대의 입사 광에 관해서는 보다 많은 0차 회절광을 생기게 하기 위해서, 다음의 수학식 3
(m: 임의의 플러스의 정수)
을 만족시키고, 게다가 780㎚대의 입사광에 관해서는 보다 많은 1차 회절광을 생기게 하기 위해서, 다음의 수학식 4
(k: 임의의 플러스의 정수)
를 동시에 만족시키는 격자 홈 깊이로 하면 좋다.
예를 들면 (n-1)h=1950[㎚]이 되도록 격자 홈 깊이를 설정하면, (n-1)h=3·650=2.5·780이 되고, 수학식 3과 수학식 4를 동시에 만족시키기 때문에, 광 이용 효율을 개선할 수 있다.
그런데, 이러한 파장 의존성 또는 파장 선택성을 갖는 홀로그램 소자는, 상술한 바와 같은 격자 홈 깊이의 컨트롤에 의해서 실현되는 소자에 한정되는 것이 아니다. 780㎚대의 광에 대해서는 ±1차 회절광의 회절 효율이 충분히 높고, 650㎚ 대의 광에 대해서는 0차 회절광의 효율이 충분히 높아지는 소자이면, 어떠한 원리에 기초하는 소자라도 전혀 상관없다.
여기서, 본 발명의 제11 실시예로서, 회절 효율에 편광 의존성을 갖게 한 편광성 소자를 이용하여 신호 검출 광의 광 이용 효율을 개선시킨 예에 관해서 도면을 이용하여 설명한다. 도 41은 본 발명의 제11 실시예로서의 광 픽업 장치의 개략 구성도이다. 또 도 24(a), 도 24(b), 도 24(c)에 도시한 본 발명의 제7 실시예와 동일 부품에는 동일 번호를 부여하고 있다. 본 실시예는 상기한 제7 실시예와 달리 홀로그램 소자(7010) 대신에 편광 의존성 홀로그램(7012)을 이용하고, 또한 편광 변환 소자(7013)와 조합함으로써, 편광을 이용하여 광의 이용 효율을 개선하고 있다.
여기서 편광 변환 소자(7013)로서는, 650㎚대의 광 빔에 대하여 5λ/4 판으로서 기능하는 파장판을 이용하고 있다. 또한 편광 의존성 홀로그램(7012)은 예를 들면 S편광을 갖는 광속만 소정의 회절 효율로 회절시키고, 그것에 수직인 편광 방향인 P편광을 갖는 광속은 회절하지 않고서 그 상태 그대로 투과시키도록 기능한다.
예를 들면 DVD-ROM과 같은 고밀도 광 디스크를 재생하는 경우에는, 파장 650㎚대의 S편광의 광 빔을 2파장 멀티 레이저 광원(7001)으로부터 출사시킨다. 이 광 빔은 3 스폿용의 회절 격자(7009)를 통과하고, 광축에 대하여 45° 각도를 이뤄 배치되어 있는 다이크로 하프 미러(7003)에 입사한다. 다이크로 하프 미러(7003)에 있어서 반사한 광 빔은 수직 반사 미러(7004)를 지나 편광 변환 소자(7013)에 입사한다.
여기서 편광 변환 소자(7013)는 650㎚대의 광 빔에 대해서는 5λ/4 판으로서 기능하기 때문에, S편광에서 입사하여 온 광 빔은 편광 변환 소자(7013)를 통과한 후, 원편광의 광 빔이 되고 콜리메이터 렌즈(7005)에 의해서 평행 광속으로 변환되어 대물 렌즈(7006)에 도달한다. 대물 렌즈(7006)는 액튜에이터(7007)에서 유지되어 있고, 예를 들면 DVD-ROM과 같은 광 디스크(7008) 상에 광 빔을 집광시켜 광 스폿을 형성할 수 있다. 광 디스크(7008)를 반사한 광 빔은 왕로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(7006), 콜리메이터 렌즈(7005)를 지나 편광 변환 소자(7013)에 입사하고, 원편광에서 입사하여 온 광 빔은 편광 변환 소자(7013)를 통과한 후 P편광의 광 빔이 되고, 수직 반사 미러(7004)를 지나 다이크로 하프 미러(7003)를 투과하여 편광 의존성 홀로그램(7012)에 입사한다. 편광 의존성 홀로그램(7012)은 P편광의 광 빔에 대해서는 회절 기능은 작용하지 않고, 단순한 투명 부재가 되기 때문에, 편광 의존성 홀로그램(701 2)에 입사한 P편광의 광 빔은 회절되지 않고, 그 상태 그대로 그냥 지나쳐 검출 렌즈(7011)를 지나 광 검출기(7002) 내의 소정의 수광 영역에 도달한다.
다음에 CD-ROM과 같은 종래의 광 디스크를 재생하는 경우에는, 2파장 멀티레이저 광원(7001)으로부터 파장 780㎚대의 S편광의 광 빔을 출사한다. 2파장 멀티 레이저(1)를 출사한 광 빔은 3 스폿용의 회절 격자(7009)를 통과하고, 광축에 대하여 45° 각도를 이뤄 배치되어 있는 다이크로 하프 미러(7003)에 입사한다. 다이크로하프 미러(7003)에 있어서 반사한 광 빔은 수직 반사 미러(7004)를 지나 편광 변환 소자(7013)에 입사한다. 여기서 편광 변환 소자(7013)는 상술한 바와 같이 650㎚대의 광 빔에 대해서는 5λ/4 판으로서 기능하는 소자이기 때문에, 파장 780㎚대의 광에 대해서는 거의 λ판으로서 작용한다. 그 때문에 파장 780㎚대의 광은 편광 변환 소자(7013)를 통과한 후도 S편광 그 상태 그대로 콜리메이터 렌즈(7005)에 의해서 평행 광속으로 변환되어 대물 렌즈(7006)에 도달한다. 대물 렌즈(7006)는 액튜에이터(7007)로써 유지되어 있고, 상술한 바와 같이 DVD 디스크 상에 광 빔을 집광하는 기능과 CD-ROM과 같은 광 디스크(7008) 상에 광 빔을 집광시켜 광 스폿을 형성하는 기능을 동시에 갖는다. 광 디스크(7008)를 반사한 광 빔은 왕로를 반대로 찾아가 대물 렌즈(7006), 콜리메이터 렌즈(7005)를 지나 편광 변환 소자(7013)에 입사하고, 편광 변환 소자(7013)를 통과한 후도 S편광의 광 빔 그 상태 그대로 수직 반사 미러(7004)를 지나 다이크로 하프 미러(7003)를 투과하여 편광 의존성 홀로그램(7012)에 입사한다. 편광 의존성 홀로그램(7012)은 S편광의 광 빔에 대해서는 회절 기능을 가지고 있기 때문에, 편광 의존성 홀로그램(7012)에 있어서 광 빔은 소정의 회절 효율로 회절되고, 검출 렌즈(7011)를 지나 광 검출기(7002) 내의 파장 650㎚대의 광 빔이 도달하는 소정의 수광 영역과는 다른 위치에 있는 소정의 수광 영역에 도달한다. 이러한 구성으로 하면, DVD 재생시,CD 재생시 어느 쪽의 경우에 있어서도 신호 검출에 필요한 광속만을 효율적으로 광 검출기로 유도할 수 있고, 광 이용 효율을 대폭 개선시킴과 함께, 불필요한 미광 성분을 제거할 수 있다.
또 광 검출기(7002)의 수광 영역에서의 광 스폿과 수광면과의 위치 관계 및 광 디스크 재생시에 있어서의 정보 신호, 포커스 오차 신호, 트랙킹 오차 신호의 검출 방법은 상기 제7 실시예와 동일하다.
또한, 편광 의존성 홀로그램(7012)을 광축 방향으로 이동 및 광축 주위로 회전함으로써, 상기 제7 실시예와 마찬가지로 광 검출기(7002)에 있어서 광 검출되는 650㎚대의 광 빔(7113a, 7113b, 7113c)의 초점 위치나 수광면 상의 위치를 바꾸지 않고서, 광 검출기(7002)에 있어서 광 검출되는 780㎚대의 광 빔(7112a, 7112b, 7112c)의 초점 위치나 수광면 상의 위치를 독립하여 바꿀 수 있기 때문에, 650㎚대 광 빔과 780㎚대 광 빔에 대한 검출기 조정이나 포커스 오차 신호 오프셋 조정을 독립적으로 행하는 것이 가능하다.
또한 다이크로 하프 미러(7003)에 대하여, 650㎚의 광에 관해서는 S편광이 거의 전반사, P편광이 거의 100% 투과하고, 780㎚의 광에 관해서는 S편광이 반사· 투과 모두 약 50%가 되는 기능을 갖으면, 보다 광의 이용 효율을 개선할 수 있다.
그런데, 지금까지 진술한 실시예에 있어서 홀로그램 소자(7010)의 배치 위치는 하프 미러(7003)와 검출 렌즈(7011)간으로 하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 검출 렌즈(7011)와 광 검출기(7002)간의 광로 중이라도 좋다. 또한 지금까지 진술한 실시예에서는, 홀로그램 소자(7010)는 파장 650㎚대의 광 빔의 0차 광과파장 780㎚대의 광 빔의 +1차 회절광 또는 -1차 회절광의 광 빔을 광 검출기(7002) 내의 소정의 위치로 유도하는 기능을 갖는 것으로 했지만, 당연히 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 아주 반대로 파장 650㎚대의 광 빔의 +1차 회절광 또는 -1차 회절광과 파장 780㎚대의 광 빔의 0차 광을 광 검출기(7002) 내의 소정의 위치로 유도하는 기능을 갖는 회절 격자라도 전혀 상관없다.
도 42에 본 발명의 광 픽업을 탑재한 광 디스크 장치의 개략 블록도를 나타낸다. 광 픽업(508)은 예를 들면 도 9에서 도시한 바와 같은 패키지(20), 도 24(a), 도 24(b), 도 24(c), 도 41에 도시한 픽업 장치를 탑재하고 있고, 여기서 검출된 각종 검출 신호는 신호 처리 회로 내의 서보 신호 생성 회로(504) 및 정보 신호 재생 회로(505)에 보내어진다. 서보 신호 생성 회로(504)에서는 이들 검출 신호로부터 각 광 디스크에 적합한 포커스 에러 신호나 트랙킹 에러 신호가 생성되고, 이것을 기초로 액튜에이터 구동 회로(503)를 지나 광 픽업(508) 내의 대물 렌즈 액튜에이터를 구동하고, 대물 렌즈의 위치 제어를 행한다. 또한, 정보 신호 재생 회로(505)에서는 상기 검출 신호로부터 광 디스크(1)에 기록된 정보 신호가 재생된다. 또한, 상기 서보 신호 생성 회로(504) 및 정보 신호 재생 회로(505)에서 얻어진 신호의 일부는 컨트롤 회로(500)에 보내어진다. 컨트롤 회로(500)는, 이들 각종 신호를 이용하여 그 때 재생하려고 하고 있는 광 디스크(1)의 종류를 판별하고, 판별 결과에 따라서 DVD 용 레이저 점등 회로(507) 또는 CD용 레이저 점등 회로(506) 중 어느 하나를 구동시키고, 또한 지금까지 진술하여 온 바와 같이 각 광 디스크의 종류에 따른 서보 신호 검출 방식을 선택하도록 서보 신호 생성회로(504)의 회로 구성을 전환하는 기능을 갖는다. 또한, 이 컨트롤 회로(500)에는 액세스 제어 회로(502)와 스핀들 모터 구동 회로(501)가 접속되어 있고, 각각 광 픽업(508)의 액세스 방향 위치 제어나 광디스크(1)의 스핀들 모터(509)의 회전 제어가 행해진다.
광 검츨기로서는 포토다이오드(Photodiode)를 이용할 수 있지만, 다른 타입의 광 검출기를 이용할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 청구항의 범위에 포함되는 여러 가지 변형예도 본 발명에 포함된다.
본 발명에 따르면, 복수의 종류가 다른 광 디스크에 대해 정보의 기록 또는 재생을 행하는 광 검출기, 광 픽업 및 그것을 이용한 광 디스크 장치에 있어서, 종래의 광학계 구성과 비교하여 간소한 구성을 실현함과 동시에 염가인 광학계 소자나 가능한 한 적은 반도체 레이저를 이용함으로써 저비용인 광학계 구성을 실현할 수 있다.

Claims (25)

  1. 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔이 적어도 3개의 광 빔으로 분기되어 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사되고, 상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는 광 검출기에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 4 분할되어 4개의 수광면을 포함하는 제1 수광 영역;
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 4 분할되어 4개의 수광면을 포함하는 제2 수광 영역; 및
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 각각 2 분할되어 각각 2개의 수광면을 포함하는 제3 및 제4 수광 영역
    을 포함하고,
    상기 제1이나 상기 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제1이나 상기 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제1이나 상기 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 위상차 검출 방식(differential phase detection)에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제3이나 상기 제4, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  2. 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔이 적어도 3개의 광 빔으로 분기되어 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사되고, 상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는 광 검출기에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 4 분할되어 4개의 수광면을 포함하는 제1 수광 영역;
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 4 분할되어 4개의 수광면을 갖는 제2 수광 영역; 및
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 각각 4 분할되어 각각 4개의 수광면을 포함하는 제3 및 제4 수광 영역
    을 포함하고,
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제1이나 제2, 또는 양방의 수광 영역으로부터 위상차 검출 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제3이나 제4, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제3이나 제4, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 제5 및 제6 수광 영역을 포함하고,
    상기 제5 및 제6 수광 영역으로부터 3빔 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 각각 2 분할되어 각각 2개의 수광면을 포함하는 제5 및 제6 수광 영역을 포함하고,
    상기 제5이나 상기 제6, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이각각 4 분할되어 각각 4개의 수광면을 포함하는 제5 및 제6 수광 영역을 포함하고,
    상기 제5나 제6, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 비점수차 방식에 의한 포커스 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하고,
    또는, 상기 제5나 제6, 또는 양방의 수광 영역으로부터 각각 독립적으로 푸시풀 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 제5 및 제6 수광 영역을 포함하고,
    상기 제5 및 제6 수광 영역으로부터 3빔 방식에 의한 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  7. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사하는 집광 광학계; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는, 청구항 1에 기재된 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  8. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사하는 집광 광학계; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는, 청구항 2에 기재된 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  9. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사하는 집광 광학계; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는, 청구항 3에 기재된 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  10. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사하는 집광 광학계; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는, 청구항 4에 기재된 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  11. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사하는 집광 광학계; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는, 청구항 5에 기재된 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  12. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 조사하는 집광 광학계; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔을 검출하는, 청구항 6에 기재된 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  13. 광학적 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 광학적 정보 기록 매체로부터 신호를 검출하는, 청구항 7에 기재된 광 픽업;
    상기 광 픽업이 검출한 상기 검출 신호로부터 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호를 생성하는 서보 신호 생성 회로;
    상기 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호로부터 광 픽업의 대물 렌즈 액튜에이터를 위치 제어하는 액튜에이터 구동 회로;
    상기 검출 신호로부터 광학적 정보 기록 매체에 기록된 정보 신호를 재생하는 정보 신호 재생 회로;
    상기 광 픽업의 액세스 방향 위치 제어를 행하는 액세스 제어 회로; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터 구동 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 재생 장치.
  14. 광학적 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 광학적 정보 기록 매체로부터 신호를 검출하는, 청구항 8에 기재된 광 픽업;
    상기 광 픽업이 검출한 상기 검출 신호로부터 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호를 생성하는 서보 신호 생성 회로;
    상기 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호로부터 광 픽업의 대물 렌즈 액튜에이터를 위치 제어하는 액튜에이터 구동 회로;
    상기 검출 신호로부터 광학적 정보 기록 매체에 기록된 정보 신호를 재생하는 정보 신호 재생 회로;
    상기 광 픽업의 액세스 방향 위치 제어를 행하는 액세스 제어 회로; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터 구동 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 재생 장치.
  15. 광학적 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 광학적 정보 기록 매체로부터 신호를 검출하는, 청구항 9에 기재된 광 픽업;
    상기 광 픽업이 검출한 상기 검출 신호로부터 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호를 생성하는 서보 신호 생성 회로;
    상기 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호로부터 광 픽업의 대물 렌즈 액튜에이터를 위치 제어하는 액튜에이터 구동 회로;
    상기 검출 신호로부터 광학적 정보 기록 매체에 기록된 정보 신호를 재생하는 정보 신호 재생 회로;
    상기 광 픽업의 액세스 방향 위치 제어를 행하는 액세스 제어 회로; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터 구동 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 재생 장치.
  16. 광학적 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 광학적 정보 기록 매체로부터 신호를 검출하는, 청구항 10에 기재된 광 픽업;
    상기 광 픽업이 검출한 상기 검출 신호로부터 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호를 생성하는 서보 신호 생성 회로;
    상기 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호로부터 광 픽업의 대물 렌즈 액튜에이터를 위치 제어하는 액튜에이터 구동 회로;
    상기 검출 신호로부터 광학적 정보 기록 매체에 기록된 정보 신호를 재생하는 정보 신호 재생 회로;
    상기 광 픽업의 액세스 방향 위치 제어를 행하는 액세스 제어 회로; 및
    상기 광학적 정보 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터 구동 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 재생 장치.
  17. 광학적 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 광학적 정보 기록 매체로부터 신호를 검출하는, 청구항 11에 기재된 광 픽업;
    상기 광 픽업이 검출한 상기 검출 신호로부터 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호를 생성하는 서보 신호 생성 회로;
    상기 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호로부터 광 픽업의 대물 렌즈 액튜에이터를 위치 제어하는 액튜에이터 구동 회로;
    상기 검출 신호로부터 광학적 정보 기록 매체에 기록된 정보 신호를 재생하는 정보 신호 재생 회로;
    상기 광 픽업의 액세스 방향 위치 제어를 행하는 액세스 제어 회로, 및
    상기 광학적 정보 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터 구동 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 재생 장치.
  18. 광학적 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 광학적 정보 기록 매체로부터 신호를 검출하는, 청구항 12에 기재된 광픽업;
    상기 광 픽업이 검출한 상기 검출 신호로부터 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호를 생성하는 서보 신호 생성 회로;
    상기 포커스 에러 신호 또는 트랙킹 에러 신호로부터 광 픽업의 대물 렌즈 액튜에이터를 위치 제어하는 액튜에이터 구동 회로;
    상기 검출 신호로부터 광학적 정보 기록 매체에 기록된 정보 신호를 재생하는 정보 신호 재생 회로;
    상기 광 픽업의 액세스 방향 위치 제어를 행하는 액세스 제어 회로, 및
    상기 광학적 정보 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터 구동 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 재생 장치.
  19. 제1항 내지 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광학적 정보 기록 매체에 각각 조사된 복수의 광 스폿 중, 적어도 1조의 광 스폿에 있어서의 트랙에 수직인 방향의 광 스폿 간격이 각각의 광학적 정보 기록 매체에 있어서의 트랙 피치의 대략 2분의 1이고,
    상기 제1 및 제2 광학적 정보 기록 매체에 있어서의 트랙 피치의 비와 상기 제1 및 제2 레이저 광원에 있어서의 파장의 비가 대략 같은 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 4 분할되어 4개의 수광면을 포함하는 제1 수광 영역은, 수광 영역이 상호 교차하는 제1 분할선과 제2 분할선에 의해서 4개로 분할되고,
    상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사된 광 빔이 조사되는 수광 영역이 4 분할되어 4개의 수광면을 포함하는 제2 수광 영역은, 수광 영역이 상호 교차하는 제3 분할선과 제4 분할선에 의해서 4개로 분할되는 것을 특징으로 하는 광 검출기.
  21. 광 픽업에 있어서,
    제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원을 포함하는 반도체 레이저;
    상기 제1이나 제2, 또는 양방의 레이저 광원으로부터 출사된 광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 광 분기 소자;
    상기 3개의 광 빔을 포함하는 광 빔을 다른 제1 또는 제2 광학적 정보 기록 매체에 집광하여 광학적 정보 기록 매체 상의 소정의 위치에 각각 독립한 광 스폿을 조사하는 집광 광학계;
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치를 수광 범위 내로 하도록 설치되는 제1 수광 영역과, 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치를 수광 범위 내로 하도록 설치되는 제2 수광 영역을 포함하는 광 검출기; 및
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기의 소정의 위치에 유도하는 광검출 광학계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제1 위치와 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치의 상대적인 위치를 바꾸도록, 상기 광 검출 광학계가, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기에 유도하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 상기 제1 위치를 수광 범위 내로 하도록 설치되는 제1 수광 영역과, 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 상기 제2 위치를 수광 범위 내로 하도록 설치되는 제2 수광 영역이 다른 위치에 설치되도록, 상기 광 검출 광학계가, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 상기 제1 위치와 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 상기 제2 위치와의 상대적인 위치를 바꿈으로써, 상기 제1 수광 영역과 상기 제2 수광 영역을 직선형으로 배치하도록, 상기 광 검출 광학계가, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 상기 제1 위치와 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔이 조사되는 제2 위치의 상대적인 위치를 바꿈으로써, 상기 제1 수광 영역과 상기 제2 수광 영역을 동일 위치로 하도록, 상기 광 검출 광학계가, 상기 제1 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔, 또는 상기 제2 광학적 정보 기록 매체에서 반사한 광 빔을 상기 광 검출기로 유도하는 것을 특징으로 하는 광 픽업.
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