KR20020025801A - 집적 광학 부재 및 광 픽업 장치 - Google Patents

집적 광학 부재 및 광 픽업 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20020025801A
KR20020025801A KR1020010060431A KR20010060431A KR20020025801A KR 20020025801 A KR20020025801 A KR 20020025801A KR 1020010060431 A KR1020010060431 A KR 1020010060431A KR 20010060431 A KR20010060431 A KR 20010060431A KR 20020025801 A KR20020025801 A KR 20020025801A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
receiving means
optical
region
light receiving
Prior art date
Application number
KR1020010060431A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100481735B1 (ko
Inventor
후카쿠사마사하루
호리노우치쇼고
고토히로시
후루카와후미노부
Original Assignee
마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 filed Critical 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Publication of KR20020025801A publication Critical patent/KR20020025801A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100481735B1 publication Critical patent/KR100481735B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13—Optical detectors therefor
    • G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • G11B7/0912—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by push-pull method
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0943—Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/094—Methods and circuits for servo offset compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

사용 온도의 변동에 의해 검출 광학계가 영향을 받지 않는 집적 광학 부재 및 픽업(pickup) 장치에 있어서, 레이저 소자의 발광 광속(光束)을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재(20)로서, 그 내부에 복수의 광학면(光學面)을 포함하고, 반사광 중에서 트래킹(tracking) 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 제3 회절(回折) 격자(40)가 제1 경사면(36)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재(20) 및 이들을 이용한 광 픽업 장치 및 이 광 픽업 장치를 이용한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.

Description

집적 광학 부재 및 광 픽업 장치{INTEGRATED OPTICAL MEMBERS AND OPTICAL PICKUP APPARATUS}
본 발명은 광 디스크의 기록 및 재생에 사용하는 광학 부재 및 그 광학 부재를 이용한 광 픽업 장치 및 그 광 픽업 장치를 이용한 광 디스크 장치에 관한 것이다.
종래의 광 픽업은 몇 종류의 빔 스플리터(beam splitter)를 다수 사용하여, 발광 광원 측과 검출 광학계를 분리하는 것으로, 연구가 거듭되어 왔다. 그러나, 광 픽업을 소형으로 하는 것에 대한 시장의 요청이 높아진 결과, 광원과 검출 광학계를 동일한 패키지에 수용한 광학 유닛(unit)으로 하여 제공하는 시도가 이루어 졌다.
이 광학 유닛을 구현하기 위하여 회절 격자를 형성한 광학 부재가 사용된다. 이 광학 부재의 구체적인 예에 관하여는 일본국 특개평10-154344호에 상세하게 기술 개시가 이루어져 있다. 이렇게 하여, 광학 부재를 실현시킴으로써 광 픽업은 대폭 소형화가 진행되고, 소형의 광 픽업을 탑재한 소형의 광 디스크 장치가 시장에 보급되게 되었다.
그러나, 소형화의 진행과 광 디스크 장치의 보급은 이하와 같은 새로운 과제를 포함하는 것으로 되었다. 예를 들어, 소형화에 의해서 발광 광원과 검출 소자, 광학 부재가 당연히 접근하게 된다. 또한, 장시간의 사용이나 기록 용도의 확대에 의해서, 발광 광원의 광출력이 증대함과 동시에 사용 온도도 상승한다. 또한 노트북 PC의 보급에서 보는 바와 같이, 더욱 소형의 상자체에 수용되기도 하고, 사용하는 환경 온도도 더욱 확대되고 있다.
이와 같이, 사용 온도 범위가 확대되면, 광학 유닛을 구성하는 각각의 부품의 열팽창 계수의 영향이 표면화하는 것으로 된다. 예를 들면, 회절 격자를 형성한 광학 부재의 치수 및 위치가 영향을 받게 되면, 서보(servo) 제어에 오차 및 옵셋(offset)을 발생시키는 원인이 증가하게 된다.
본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 사용 온도의 변동이 검출 광학계에 영향을 주는 일 없이, 크로스토크(crosstalk)의 영향을 받기 어려운 신호의 검출 동작을 실현시킬 수 있는 집적 광학 부재 및 집적 광학 부재를 이용한 광 픽업 장치 및 이 광 픽업 장치를 이용한 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 발광 소자의 발광 광속을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재로서, 집적 광학 수단은 그 내부에 복수의 광학면을 포함하고, 반사광 중에서 트래킹 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 회절 격자가 상기 광학면의 어느 것에 형성된 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재및 이 집적 광학 부재를 이용한 광 픽업 장치 및 이 광 픽업 장치를 이용한 광 디스크 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 광 픽업의 전체를 나타내는 사시도.
도 2는 복합 소자의 전체를 나타내는 사시도.
도 3은 집적 광학 부재의 분해 사시도.
도 4는 수광기(受光器)의 전체 사시도.
도 5는 입사구(入射口)에서 본 OE 소자의 패턴(pattern)도.
도 6은 격자의 변형예와 OE 소자의 관계를 설명하는 도면.
도 7은 복합 소자의 동작 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 광 픽업 2 : 복합 소자
3 : 광 빔(beam) 4 : 거울
5 : 대물 렌즈 6 : 광 디스크
7 : 액츄에이터 8 : 캐리지(carriage)
10 : 광원 11 : 범용 반도체 레이저
12 : 베이스 부재 13 : 레이저 소자
16 : 사출구(射出口) 17 : 커버 유리
18 : 리드선 19 : 발광점
20 : 집적 광학 부재 21 : 제1 도광(導光) 부재
22 : 제1 회절 격자 23 : 광 흡수막
25 : 제2 도광 부재 26 : 경사면
27 : 제2 회절 격자 28 : 왕복로 분리막
29 : 광로 유효 영역 30 : 보조 반사막
31 : 측면 32 : 측면 반사막
35 : 제3 도광 부재 36 : 제1 경사면
37 : 제2 경사면 38 : 투과면
39 : 사출면 40, 70 : 제3 회절 격자
41, 71 : 격자 A 42, 72 : 격자 B
43, 73 : 격자 C 44, 74 : 격자 D
45 : 제4 도광 부재 46 : 경사면
47 : 제1 면 48 : 제2 면
60 : 수광기 61 : 패키지(package)
62 : 입사구 63 : OE 소자
64 : 리드 단자 65 : 유연성 케이블
66 : 광 파워(power) 검출 수단 67A∼67H : 수광 수단
75 : 분리 격자 A 76 : 분리 격자 B
77 : 분리 격자 C 78 : 분리 격자 D
101 : 확산광(擴散光) 102 : 출사광(出射光)
103 : 모니터 반사 회절광 104 : 복귀광(復歸光)
105 : 복귀로 반사 회절광
이하에서, 본 발명의 실시형태에 관하여, 도면을 근거하여 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1은 광 픽업의 전체를 나타내는 사시도이다. 도 1에 있어서, 전체를 광 픽업(1)으로 총칭하고, 이하의 주요 구성 부품을 갖춘다. 복합 소자(2)는 광 빔(3)을 사출한다. 광 빔(3)은 거울(4)에서 방향을 바꾸어 대물 렌즈(5)에 집광되어 광 디스크(6)의 정보 기록층으로 초점을 잇는다. 정보 기록층으로부터 반사된 광(光)은 역순을 따라가서 복합 소자(2)에 의해 검출된다.
다른 한편, 광 디스크(6)의 정보 기록층은 동심원 형상(더욱 엄밀하게는 나선 형상)에 정보 트랙(track)이 형성되어 있다. 그리고, 복합 소자(2)로부터 사출되는 광 빔(3)을 광 디스크(6)의 접선(트랙의 접선) 방향으로 되도록 배치한다. 액츄에이터(7)는 대물 렌즈(5)를 미소하게 변형 가능하도록 지지한다. 광 디스크(6)의 정보 기록층에 광 빔(3)을 초점을 맞추기(포커싱) 위해서와 미소한 트랙 방향의 추종(트래킹)을 하기 위한 것이다. 이상의 복합 소자(2), 거울(4), 대물 렌즈(5), 액츄에이터(7)는 캐리지(8)에 탑재된다. 이상의 구성에 있어서, 트래킹 범위를 초과하는 이동은 캐리지(8) 전체를 광 디스크(6)의 반경(방사상) 방향으로 이동시켜서 대응한다.
이어서, 복합 소자(2)를 설명한다. 도 2는 복합 소자의 전체를 나타내는 사시도이다. 도 2에 있어서, 복합 소자(2)는 광원(10)과 집적 광학 부재(20)와 수광기(60) 및 결합 부재(80)를 갖추는 구성이다. 이들의 구성 요소를 순서로 설명한다.
우선, 광원(10)은 범용 반도체 레이저(11)를 베이스(base) 부재(12)에 고정시킨 것이다. 극히 일반적인 범용 반도체 레이저(11)를 사용할 수 있기 때문에, 최고 고가인 필수 부품을 최고 저렴한 값으로 조달할 수 있어, 저렴한 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상세한 도시에 의한 설명은 생략하지만, 범용 반도체 레이저(11)는 당연히 그 내부에 레이저 소자(13)를 수용하고, 어느 정도의 광학 시뮬레이션에 사용하는 가상의 발광점(19)(도 17)을 갖는다. 레이저 소자(13)의 발광점(19)으로부터 사출된 레이저 광은 범용 반도체 레이저(11)의 사출구(16)로부터 사출된다. 또한, (18)은 범용 반도체 레이저(11)의 리드선(lead)이고, (65)는 수광기(60)에 접속하기 위한 유연성 케이블이다.
이어서, 본 발명의 주제인 광학 부재에서 집적 광학 부재(20)의 전체를 설명한다. 도 3은 집적 광학 부재(20)의 분해 사시도이다. 도 3에 있어서, 집적 광학 부재(20)는 제1로부터 제4의 도광(導光) 부재(21, 25, 34, 45)로써 구성된다. 각각의 도광 부재의 재질은 고 투과성 수지 재료나 광학 유리가 이용된다.
제1 도광 부재(21)는 평행 평판 형상으로 형성된다. 제1 도광 부재(21)가 사출구(16)에 대향하는 면(面)에 제1 회절 격자(22)가 형성된다. 회절된 0차 광(光)과 ±1차 광을 이용하여서 트래킹 제어에 사용하는 주(主) 및 부(副) 빔(이하 3 빔으로 총칭함)을 생성하기 위한 것이다. 이 때, 제1 회절 격자(22)의 피치(pitch)와 격자의 깊이는 광 빔의 파장과, 3 빔의 각각의 광 파워(power)에 상응해서, 최적의 수치로 설정된다. (23)은 광 흡수막으로서, 난반사등의 불필요한 광이나 미광(迷光)이 집적 광학 부재(20)에 침입하는 것을 방지한다.
제2 도광 부재(25)는 대략 직각 삼각형의 단면을 갖는 대략 삼각주(三角柱) 형상으로서 형성된다. 대략 직각 삼각형의 경사면(26)에는 소요의 영역에 제2 회절 격자(27)(출사광 추출 수단)가 형성된다. 제2 회절 격자(27)의 형성 가공은 전술한 제1 회절 격자(22)와 마찬가지이다. 제1 도광 부재(21)로부터 제2 도광 부재(25)에 입사(入射)된 광 빔은 확산광이기 때문에 제2 회절 격자(27)에서 반사됨과 동시에 광 파워 검출 수단(66)(후술하는 도 5참조)에 결상(結像)하기 위해 수속광(收束光)으로 변환하기 위한 것이다. 또한 제2 회절 격자(27)의 격자 피치와 격자의 깊이에 관하여서의 설정 조건도 전술한 제1 회절 격자(22)와 마찬가지이다. 또한, 특히 제2 회절 격자(27)는 +1차 광을 반사 회절광의 주성분으로 되도록 설정한다. 광 파워 검출 수단(66)에 의해 많은 광을 수속(收束)시켜서, 검출하는 광 파워를 높혀, 광 파워의 검출 정확성을 기하기 위한 것이다.
또한 경사면(26)은 제2 회절 격자(27)를 포함하는 전면(全面)에 왕복로 분리막(28)을 코팅한다. 왕복로 분리막(28)은 제1 도광 부재(21)로부터 입사된 광 빔(출사로)을 대략 100% 투과시키고, 역으로 광 디스크(6)로부터 반사되어 제2 도광 부재(25)로 되돌아 온 광 빔(복귀로)을 대략 100% 반사하는 기능을 갖는다.
제2 도광 부재(25)의 다른 면인 측면(31)은 소정의 영역에 측면 반사막(32)이 형성된다. 제2 회절 격자(27)에서 반사된 회절광을 다시 반사하여 광 파워 검출 수단(66)에 결상시키기 위한 것이다. 또한, 집적 광학 부재(20)의 형성 과정에서, 측면 반사막(32)을 포함하는 측면(31) 전체는 광 흡수막으로서 코팅한다. 불필요한 내부 반사를 흡수함과 동시에 미광의 침입을 방지하고, 또한 분위기에 의한 부식의 영향으로부터 반사막 코팅을 보호하기 위한 것이다.
제3 도광 부재(35)는 대략 대(臺) 형상의 단면을 갖는 대략 대형주(臺形柱) 형상으로 형성된다. 각각의 면은 제1 경사면(36)과 제2 경사면(37)과 투과면(38)과 사출면(39)을 갖는다. 제1 경사면(36)과 제2 경사면(37)은 서로 마주보는 평행한 평면을 이루고, 제1 경사면(36)의 소정의 영역에는 제3 회절 격자(40)가 형성되어 있다. 제3 회절 격자(40)의 형성 가공 및 격자 피치와 격자의 깊이에 관하여서의 설정 조건도 전술한 제1 회절 격자(22)와 마찬가지이다.
제3 도광 부재(35)는 전술한 제2 도광 부재(25)에 접합되었을 때, 왕복로 분리막(28)에서 반사된 복귀광이 제3 회절 격자(40)에 입사한다. 또한, 제3 회절 격자(40)에서 +1차 광의 반사 회절광으로 되어서 제2 도광 부재(25)로 향하지만, 다시 경사면(26)의 후술하는 보조 반사막(30)에서 반사되어, 사출면(39)으로부터 사출하여 광 파워 검출 수단(66)을 향한다. 이 때, 반사 회절광이 왕복로 분리막(28)에서 반사하는 영역에 대응하는 제2 도광 부재(25)의 경사면(26)(결국 경사면(26)의 대응 영역과 왕복로 분리막(28)과의 사이)에 보조 반사막(30)을 형성하는 것이 유효하다. 이렇게 하여, 반사 회절광에 대한 왕복로 분리막(28)의 반사 능력을 향상시킬 수 있고, 광 파워 검출 수단(66)의 신호 검출의 레벨 변동을 억제할 수 있다.
제4 도광 부재(45)는 직각 삼각형의 단면을 갖는 대략 삼각주 형상으로 형성된다. 각각의 면은 경사면(46)과 제1 면(47) 및 제2 면(48)이다. 제1 면(47)과 제2 면(48)은 직각으로 교차하고, 집적 광학 부재(20)의 기준면으로 된다. 경사면(46)에는 전면(全面)에 광 흡수막이 형성된다.
도 4는 수광기(60)의 전체 사시도이다. 입사구(62)를 갖는 패키지(61)에 OE 소자(63)가 수납된다. OE 소자(63)의 신호 단자는 리드 단자(64)에 접속되어 패키지(61)의 외부로 도통된다. 또한 리드 단자(64)에는 유연성 케이블(65)을 접속하여, 검사나 실장에 사용한다.
도 5는 입사구(62)에서 본 OE 소자(63)의 패턴도이다. 도 5에 있어서, (66)은 전술한 광 파워 검출 수단에 상당하는 OE 소자 패턴이다. 또한, (67)은 수광 수단에 상당하는 OE 소자의 패턴으로서, 전체에서 10개의 OE 소자 패턴으로 구성된다. 또한, OE 소자 패턴 상에 점으로 그려 표시한 영역은 제3 회절 격자(40)에 의한 회절광이 입사한 모양을 나타낸다.
수광 수단(67)의 각각은 광 픽업으로서의 광학적인 접선 방향에 순차로 수광 수단(67E, 67C, 67G), 중앙부에 수광 수단(67B, 67A), 계속해서 수광 수단(67F, 67D, 67H)의 8개의 OE 소자 패턴이 형성되며, 중앙부의 방사상 방향에 시프트(shift)하여 수광 수단(67a, 67b)의 2개의 OE 소자 패턴이 형성된다. 중앙부의 4개의 OE 소자 패턴은 주(主) 빔의 디스크 반사광이 격자 A(41)와 격자 B(42)에서 회절하여 입사한다. 중앙부의 4개의 OE 소자 패턴은 역순으로 각각 부착되며,후술하는 신호 처리 또는 전기적 배선이 실행된다. 수광 수단(67E, 67C, 67G)은 부(副) 빔의 디스크 반사광이 격자 C(43)와 격자 D(44)에서 회절하여 입사한다. 마찬가지로, 수광 수단(67F, 67D, 67H)은 기타의 부(副) 빔의 디스크 반사광이 격자 C(43)와 격자 D(44)에서 회절하여 입사한다.
광 파워 검출 수단(66)에는 전술한 제2 도광 부재(25)에 설치된 측면 반사막(32)에서 반사된 재생·기록에 기여하지 않는 영역의 출사광이 결상한다. 수광 수단(67)에는 전술한 복귀광 중 제3 회절 격자(40)에서 반사한 +1차의 반사 회절광이 결상한다. 이들의 OE 소자(63)는 수광된 광량(光量)에 상응하는 검출 전류를 발생시키고, 후단(後段)에 접속되는 증폭기(도시 생략)를 동반해서, 전기 신호로서 취출된다.
도 5를 이용하여, 제3 회절 격자(40)와 수광 수단(67)(A∼H, a, b)의 OE 소자 패턴 10개의 관계를 설명한다. 제3 회절 격자(40)에는 4종류의 격자 영역이 설치되어 있다. 우선, 제3 회절 격자(40)는 광 디스크(6)의 방사상(반경) 방향(X축)에 평행한 2개의 분활선으로써 3분할되며, 그 궁형(弓形)으로 분할되어 접선(트랙의 접선:Y축) 방향으로 분리된 영역의 1개가 격자 A(41)이고, 다른 1개가 격자 B(42)이다. 격자 A(41)의 면적과 격자 B(42)의 면적은 동등하고, 제3 회절 격자(40)의 전영역 면적에 대하여 대략 1/4(따라서 격자 A(41)의 면적과 격자 B(42)의 면적의 합계는 제3 회절 격자(40)의 전영역의 대략 1/2)에 상당한다.
격자 A(41)의 반사 회절광이 결상하는 영역은 수광 수단(67)의 중앙부에 설치된 수광 수단(67A) 및 수광 수단(67B)에 결상한다. 또한, 격자B (42)의 반사 회절광이 결상하는 영역은 수광 수단(67)의 중앙부에 설치된 수광 수단(67a) 및 수광 수단(67b)에 결상한다. 즉, 초점 검출용의 주 빔으로 된다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 중앙부의 수광 수단(67A)과 수광 수단(67B)은 중앙 하부의 수광 수단(67a)과 수광 수단(67b)의 역순이다. 또한, 도면 중 수광 수단(A, B, a, b)의 좌우에 설치된 공백 영역은 제1 회절 격자(22)에서 생성된 부 빔이 격자A (41)와 격자 B(42)에 의해서 결상하는 영역으로 된다. 결국, 제1 회절 격자(22)에서 생성된 3 빔은 디스크면에서 반사하여, 복귀광 3 빔으로 되어서 제3 회절 격자(40)에 입사하고, 회절된 복귀광 3 빔 중 주(主) 빔의 회절광 만이 수광 수단(A, B, a, b)에 결상하는 것으로 된다.
지금, OE 변환된 검출 전류를 기호 I 로서 표시하면, 각각의 수광 수단에 의해서 IA, IB, Ia, Ib가 얻어진다. 그리고, 초점 검출을 위해서 다음과 같이 검출 전류를 논리 구성할 수 있다. 즉, 초점 오류(이하 FE로 약칭한다) 검출 논리로서,
FE = {(IA + Ia) - (IB + Ib)} .....(수식 1)
로 한다. 또한, 수광 수단(67A)과 수광 수단(67a)을 OE 소자(63) 상에서 결선할 수도 있다. 그 결과 양 수광 수단의 합을 새로이 IA로 표시할 수 있다. 마찬가지로, 수광 수단(67B)과 수광 수단(67b)을 결선하면, 양 수광 수단의 합을 새로이 IB로 표시할 수 있다. 따라서 수식 1에 대입하여 정리하면,
FE = IA - IB .....(수식 2)
가 얻어진다.
수식 2에 의해서 FE 검출 논리로 하는 것은 이하와 같은 작용을 가져온다.원래, 격자 A(41)와 격자 B(42)는 제3 회절 격자(40)의 접선 방향에 대향한 궁형 영역이다. 그 때문에, 집적 광학 부재(20)가 레이저 소자(13)의 발열의 영향을 받아서 열팽창을 일으키게 되면, 제3 회절 격자(40)의 중심부로부터 분리하여 격자 A(41)와 격자 B(42)를 배치하였기 때문에, 그 열팽창에 의해서 제일 큰 위치 변화를 일으키기 쉽다. 그러나, 이 격자 A(41)와 격자 B(42)와의 회절광을 수광하는 수광 수단(A, B, a, b)은 각각 역순으로 배치하여 합을 얻고, 그 역순 합의 차(X자 걸침 차동)을 FE 검출 논리로 하였기 때문에, 전술한 위치 변화가 일으키는 검출 신호의 드리프트(drift)나 옵셋(offset)이 수식 2에 의해서 부정되고 마는 것으로 된다.
또한, 남은 분할 영역에서 중앙의 영역은 광 디스크(6)의 접선(트랙의 접선 :Y축) 방향에 평행한 분할선으로써 또한 2분활(결국 4분할 영역)되어, 각각이 격자 C(43) 및 격자 D(44)이다. 즉 격자 C(43)와 격자 D(44)의 영역은 D자 형상으로 형성된다. 또한, 환언하면, 제3 회절 격자(40)의 분할선은 H자 형상으로 형성되어 있다. 격자 C(43)의 면적과 격자 D(44)의 면적은 동등하고, 제3 회절 격자(40)의 전영역 면적에 대하여 각각 대략 1/4(따라서 격자 A(41)로부터 격자 D(44)의 면적은 각각 제3 회절 격자(40)의 전영역의 대략 1/4)에 상당한다.
이상과 같이 격자 A(41)로부터 격자 D(44)의 면적을 구성함으로써, 각각의 격자(A 41∼D 44)에 입사하는 광 빔의 파워를 각각의 격자의 면적에 관하여 적분하면, 각각의 격자가 거의 동량의 광 파워를 수광하는 것으로 된다.
격자 C(43)에서 회절된 복귀광 3 빔의 회절광은 마찬가지로 하여, 수광수단(67)의 한 쪽 측에 설치된 수광 수단(67C), 수광 수단(67E) 및 수광 수단(67G)에 결상한다. 또한, 마찬가지로, 격자 D(44)에서 회절된 복귀광 3 빔의 회절광은 수광 수단(67)의 다른 쪽 측에 설치된 수광 수단(67D), 수광 수단(67F) 및 수광 수단(67H)에 결상한다. 이들 6 종류의 수광 영역은 트래킹 제어용의 3 빔으로서 검출된다.
전술한 FE 검출 논리와 마찬가지로, 6 종류의 격자 영역에 의한 검출 전류를 논리 구성할 수 있다. 즉, 트래킹 오류(이하 TE로 약칭함) 검출 논리로 하여,
TE = IC - ID - k{(IE + IG) - (IF + IH)} .....(수식 3)
단, k는 동작 설정에 상응하여 정해지는 정수
가 얻어진다.
수식 3에 의해서 TE 검출 논리로 하는 것은 이하와 같은 작용을 가져온다. 우선, 수광 수단(67C, 67D)은 주 빔의 검출을 실행하기 때문에, 수식 3의 제1항과 제2항은 통상의 TE 검출이다.
이어서, 수식 3의 대괄호로 나타낸 제3항은 제3 회절 격자(40)의 격자 C(43)와 격자 D(44)로부터 얻어지는 각각의 부 빔 검출 전류의 합을 얻어서 차동(差動)하는 것을 의미한다. 따라서, 전술한 FE 검출 논리와 마찬가지로, 전술한 위치 변화가 일으키는 검출 신호의 드리프트나 옵셋이 수식 3에 의해서 부정되고 마는 것으로 된다.
특히, 격자 A(41)와 격자 B(42)를 궁형의 영역으로 분할하였기 때문에, 2 분할 수광 수단의 수광 수단(67A)과 수광 수단(67B) 및 수광 수단(67a)과 수광수단(67b)의 센서 면적에 대한 입사 형상을 헛됨 없이 배광(配光)할 수 있다. 마찬가지로, 격자 C(43)와 격자 D(44)를 D자 형상으로 분할하였기 때문에, 독립한 수광 수단의 수광 수단(67C)으로부터 수광 수단(67H)의 센서 면적에 대한 입사 형상을 헛됨 없이 배광할 수도 있다. 또한 추가해서, 격자 A(41)로부터 격자 D(44)의 면적을 제3 회절 격자(40)의 전영역을 4 등분하도록 구성하였기 때문에, 제3 회절 격자(40)를 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 이상과 같은 회절 격자의 영역 분할을 구성함으로써,
(IA + IB) + (Ia + Ib) ≒ (IC + ID) .....(수식 4)
RF 신호 검출이나, FE, TE의 각각의 신호 검출에 밸런스가 좋은 광 파워를 공급할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 동작 설정의 상세를 설명한다. 정수 k는
k = (IC + ID)/(IE + IF + IG + IH) .....(수식 5)
로서 표시되며, 통상 k ≒ 1.0 이 되도록, 각각의 수광 수단을 OE 변환시킬 때의 증폭도를 조정한다. 여기서, 전술한 바와 같이, 제1 회절 격자(22)에 의해서 형성된 3 빔은 0차 광의 주 빔의 광 파워가 10으로서, ±1차 광의 부 빔의 광 파워가 1로 되도록 하는 비율로 형성되어 있다.
그리고, 상기 수식 5의 각각의 수광 수단에 광 파워의 비를 대입한 후에, k ≒ 1.0 의 조건을 만족시키기에는 수광 수단(67A, 67B)의 증폭도에 비해서, 수광 수단(67E, 67F, 67G 및 67H)의 증폭도를 약 5배로 설정함으로써, 해결된다.
그렇지만, 특히, 부 빔이 검출되도록 하는 영역은 크로스토크의 영향을 받기쉽고, TE 신호는 SN 비의 저하를 가져오기도 하고, 서보의 옵셋이 증가하기도 하는 염려가 있다. 따라서, 가능한 한 전술한 5배의 증폭도는 높히지 않고 조정하는 것이 바람직하다.
그리고, 이들의 조건을 만족시키기 위해서, 3 빔의 특징을 살린 격자 A(41)로부터 격자 D(44)의 변형예에 관하여 설명한다. 도 6은 격자의 변형예와 OE 소자의 관계를 설명하는 도면이다. 도 6에 있어서, (70)은 제3 회절 격자로서, 도 3 및 도 5에 나타낸 제3 회절 격자(40)에 상당한다. 따라서, (67)은 도 5에 있어서의 수광 수단(67)에 동일하다. 격자 A(71), 격자 B(72), 격자 C(73) 및 격자 D(74)의 각각은 도 5에 있어서의 격자 A(41)로부터 격자 D(44)의 각각에 상당한다. 격자 A(71)로부터 격자 D(74)의 분할선의 방향(방사상 방향 X, 접선 방향 Y)도 또한 마찬가지이다.
상이한 점은 격자 C(73)에 상당하는 분리 격자 A(75)를 격자 A(71)의 영역에 설치한 점이다. 마찬가지로, 격자 C(73)에 상당하는 분리 격자 B(76)를 격자 B(72)의 영역에 설치하고, 격자 D(74)에 상당하는 분리 격자 C(77)를 격자 A(71)의 영역에 설치하고, 격자 D(74)에 상당하는 분리 격자 D(78)를 격자 B(72)의 영역에 각각 설치한 것이다. 그리고, 격자 C(73)와 분리 격자 A(75)와 분리 격자 B(76)가 동일 방향(환언하면, 동일 OE 소자의 위치)으로 회절하고, 격자 D(74)와 분리 격자 C(77)와 분리 격자 D(78)가 동일 방향(마찬가지로, 동일 OE 소자의 위치)으로 회절하도록, 각각의 분리 격자 A(75)로부터 분리 격자 D(78)가 형성되어 있다. 분리 격자 A(75)로부터 분리 격자 D(78)의 각각은 면적, 회절하는 광 파워의 조건이 전부동일하다.
이상의 조건을 각각 검출 신호에 맞추어 끼워서, 동작을 검증한다. 상술한 바와 같이, 격자 C(73)와 분리 격자 A(75)와 분리 격자 B(76)가 동일 방향으로 회절하기 때문에, 주 빔의 격자 C(73)에 의한 회절광은 수광 수단(67C)에 입사한다. 또한 동시에, 주 빔의 분리 격자 A(75)와 분리 격자 B(76)에 의한 회절광은 수광 수단(67C)에 입사한다. 마찬가지로 하여, ±1차 광의 부 빔의 회절광은 수광 수단(67E)과 수광 수단(67G)에 각각 입사한다. 또한, 마찬가지로 격자 D(74)와 분리 격자 C(77)와 분리 격자 D(78)가 동일 방향으로 회절하기 때문에, 주 빔의 격자 D(74)에 의한 회절광은 수광 수단(67D)에 입사한다. 또한 동시에, 주 빔의 분리 격자 C(77)와 분리 격자 D(78)에 의한 회절광은 수광 수단(67D)에 입사한다. 마찬가지로 하여, ±1차 광의 부 빔의 회절광은 수광 수단(67F)과 수광 수단(67H)에 각각 입사한다.
이상의 입사 조건을 고려하면, 수식 1, 수식 2에 있어서의 FE 신호는 분리 격자를 설치한 면적이 동등하기 때문에 FE 검출 기능에 영향이 없다. 수식 3에 있어서의 TE 신호는 제1항과 제2항 및 대괄호의 제3항과 함께, 분리 격자를 설치한 면적이 동등하기 때문에 TE 검출 기능에 영향이 없다.
이어서, 수식 4에 관하여, 검증한다. 분리 격자 A(75)로부터 분리 격자 D(78)의 각각은 제3 회절 격자(70)의 주변 영역에 맞기 때문에, 0차 광의 주 빔에 대하여, 영향이 작으며, 수식 4의 조건은 거의 영향을 받지 않고 유지된다. 수식 5에 있어서, 마찬가지로, 분자는 거의 영향을 받지 않고 유지된다. 다른 한편, ±1차 광의 부 빔의 광 파워는 제3 회절 격자(70)의 주변 영역에 입사하기 때문에, 격자 C(73)와 격자 D(74)의 광 파워에 추가해서, 분리 격자 A(75)로부터 분리 격자 D(78)의 광 파워가 가산된다. 그리고, 분모는 증가한다. 그 결과, 수광 수단(67E, 67F, 67G 및 67H)의 증폭도는 5배 보다도 훨씬 낮게 설정할 수 있다. 따라서, 크로스토크의 영향을 받기 어려운 신호의 검출 동작을 실현할 수 있다.
이상과 같이 구성된 복합 소자(2)의 전체의 동작에 관하여 도 7에 기초하여 설명한다. 도 7은 복합 소자(2)의 동작 설명도이다. 우선, 리드선(18)에 소요의 접속이 이루어지고, 레이저 소자(13)는 발광점(19)으로부터 확산광(101)을 출사한다. 그리고, 커버 유리(17)를 통과하여, 제1 도광 부재(21)에 입사한다.
제1 도광 부재(21)에서는 불필요한 외부 산란광이나 소정의 확산 각도 이상으로 확산된 광을 광 흡수막(23)에 의해서 흡수함과 동시에, 제1 회절 격자(22)에 의해서 확산광(101)을 3 빔의 출사광(102)으로 변환시킨다.
출사광(102)은 제1 도광 부재(21)로부터 제2 도광 부재(25)에 입사한다. 제2 도광 부재(25) 가운데를 진행한 출사광(102)은 경사면(26)에 도달한다. 출사광(102) 중 대부분의 광량은 왕복로 분리막(28)을 투과하고, 제3 도광 부재(35)에 입사한다. 또한, 제3 도광 부재(35)의 투과면(38)을 투과하여, 거울(4)에 의해서 광 디스크(6)를 향해 진로 변경하여, 대물 렌즈(5)에 의해 수속광(收束光)으로 되어서, 광 디스크(6)에 입사한다.
경사면(26)에 도달한 확산광인 출사광(102) 중 재생·기록에 기여하지 않는 영역의 출사광(102)은 제2 회절 격자(27)에 입사한다. 그리고, 수속광의 모니터 반사 회절광(103)으로 되어서 측면 반사막(32)으로 진행하고, 다시 반사되어 제2 도광 부재(25)와 제3 도광 부재(35)를 투과 관통하여 사출면(39)으로부터 출사된다. 모니터 반사 회절광(103)은 수광기(60)의 광 파워 검출 수단(66)에 결상한다. 이렇게 하여, 출사광(102)의 일부인데도 불구하고 재생·기록에 기여하지 않는 영역의 출사광(102)을 광 파워의 검출에 사용하기 때문에, 레이저 소자(13)의 광 파워에 정확히 비례한 광 파워의 검출을 실행할 수 있고, 게다가 본래의 재생·기록에 광량의 영향을 주지 않는 극히 우수한 전방 모니터 방식을 제공할 수 있다.
이어서, 광 디스크(6)의 기록층으로부터 반사된 복귀광(104)은 역순으로 대물 렌즈(5), 거울(4)을 경유하여 제3 도광 부재(35)의 투과면(38)에 입사한다. 복귀광(104)은 왕복로 분리막(28)에 의해서 반사되어, 제3 도광 부재(35)의 제3 회절 격자(40)로 진행한다. 제3 회절 격자(40)에서는 ±1차 회절광을 주성분으로 하는 복귀로 반사 회절광(105)으로 된다. 복귀로 반사 회절광(105)은 제2 도광 부재(25)의 보조 반사막(30)에서 다시 반사하여, 사출면(39)으로부터 수광기(60)를 향해서 사출한다. 게다가, 각각의 격자 A(41)로부터 격자 D(44)의 격자 영역으로부터 반사된 복귀로 반사 회절광(105)이 각각의 수광 수단(67A)으로부터 수광 수단(67H)에 결상한다. 이렇게 하여, 수광 수단(67A)으로부터 수광 수단(67H)의 검출 신호를 조합시켜, 초점 제어와 트래킹 제어를 실행할 수 있다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 광 픽업 장치에 의하면, 범용의 발광 소자를 이용하여 광 픽업 장치를 소형으로서, 저렴하게 구성함과 동시에 정도(精度)가 좋게 조립할 수 있고, 아울러, 발광 소자의 광 파워를 정확하고 또한효율 좋게 검출할 수 있는 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.
또한, 집적 광학 부재가 레이저 소자의 발열의 영향을 받아서 열팽창을 일으킨다 하여도, 수광 수단은 각각 역순으로 배치하여 합을 취하고, 그 역순의 합의 차(X자 걸침 차동)를 FE 검출 논리로 하였기 때문에, 열팽창에 의한 위치 변화가 일으키는 FE 검출 신호의 드리프트나 옵셋이 수식 2에 의해서 부정되고 말게 된다. 또한 마찬가지로, 전술한 열팽창에 의한 위치 변화가 일으키는 TE 검출 신호의 드리프트나 옵셋이 수식 3에 의해서 부정되고 말게 된다.
특히, 격자 A와 격자 B를 궁형의 영역으로 분할하고, 격자 C와 격자 D를 D자 형상의 영역으로 분할하였기 때문에, 수광 수단의 각각의 센서 면적에 대한 입사 형상을 헛됨 없이 배광할 수 있다.
또한 추가해서, 격자 A로부터 격자 D의 면적을 제3 회절 격자의 전영역을 4등분하도록 구성하였기 때문에, 회절 격자를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 격자 C에 상당하는 분리 격자 A와 분리 격자 B(76)를 격자 A와 격자 B의 영역에 설치하고, 격자 D(74)에 상당하는 분리 격자 C와 분리 격자 D를 격자 A와 격자 B의 영역에 각각 설치한 것이다.
이렇게 하여, 사용 온도의 변동에 의해서 검출 광학계가 영향을 받는 일 없이, 크로스토크의 영향을 받기 어려운 신호의 검출 동작을 실현할 수 있는 집적 광학 부재 및 이 집적 광학 부재를 이용한 광 픽업 장치 및 이 광 픽업 장치를 이용한 광 디스크 장치를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 발광 소자의 발광 광속을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재로서,
    상기 집적 광학 수단은 그 내부에 복수의 광학면을 포함하고, 상기 반사광 중에서 트래킹 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 회절 격자가 상기 광학면의 어느 것에 형성된 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회절 격자는 광 디스크의 반경 방향에 평행한 2개의 분할선으로써 3 분할된 중앙 영역과 접선 방향에 분리된 2개의 궁형 영역으로 분할되며, 또한 상기 중앙 영역은 광 디스크의 접선 방향에 평행한 분할선으로써 또한 2 분할된 대략 D자 형상 영역으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재.
  3. 제2항에 있어서, 2개의 상기 궁형 영역과 2개의 상기 대략 D자 형상 영역은 각각 상기 회절 격자의 전영역을 대략 4등분하는 면적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회절 격자는 H자 형상의 분할선에 의해 상기 회절 격자의 전영역을 2개의 궁형 영역과 2개의 대략 D자 형상 영역으로 대략 4등분하는면적으로 분할 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재.
  5. 제2항으로부터 제4항의 어느 한 항에 있어서, 상기 2개의 궁형 영역에는 각각 상기 대략 D자 형상 영역과 동일 방향으로 회절하는 분리 격자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 부재.
  6. 발광 소자와, 상기 발광 소자의 발광 광속을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재와, 광을 수광하여 전기 신호로 변환시키는 수광 수단과, 상기 발광 소자와 상기 집적 광학 부재와 상기 수광 수단을 상호의 위치에 유지하는 결합 수단을 갖춘 광 픽업 장치로서,
    상기 집적 광학 부재는 그 내부에 복수의 광학면을 포함하고, 상기 반사광 중에서 트래킹 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 회절 격자가 상기 광학면의 어느 것에 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 회절 격자는 광 디스크의 반경 방향에 평행한 2개의 분할선으로써 3 분할된 중앙 영역과 접선 방향에 분리된 2개의 궁형 영역으로 분할되며, 또한 상기 중앙 영역은 광 디스크의 접선 방향에 평행한 분할선으로써 또한 2 분할된 대략 D자 형상 영역으로 분할되고, 2개의 상기 궁형 영역과 2개의 상기 대략 D자 형상 영역은 각각 상기 회절 격자의 전영역을 대략 4등분하는 면적으로형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 회절 격자는 H자 형상의 분할선에 의해 상기 회절 격자의 전영역을 2개의 궁형 영역과 2개의 대략 D자 형상 영역으로 대략 4등분하는 면적으로 분할 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 2개의 궁형 영역에는 각각 상기 대략 D자 형상 영역과 동일 방향으로 회절하는 분리 격자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  10. 제6항으로부터 제9항에 기재한 광 픽업 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  11. 발광 소자와, 상기 발광 소자의 발광 광속을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재와, 광을 수광하여 전기 신호로 변환시키는 수광 수단과, 상기 발광 소자와 상기 집적 광학 부재와 상기 수광 수단을 상호의 위치에 유지하는 결합 수단을 갖춘 광 픽업 장치로서,
    상기 집적 광학 부재는 그 내부에 복수의 광학면을 포함하고, 상기 반사광 중에서 트래킹 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 회절 격자를 상기 광학면의 어느 것에 형성함과 동시에, 상기 회절 격자를 접선 방향으로 분리한 제1의 궁형 영역과 제2의 궁형 영역과, 제1의 대략 D자 형상 영역과 제2의 대략 D자 형상 영역으로 4 분할하고,
    상기 수광 수단은 상기 제1의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단과, 상기 제2의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단과, 상기 제1의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단과, 상기 제2의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 IA, IB로 하고, 상기 제2의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 역순으로 배치한 2개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 Ia, Ib로 하였을 때, 초점 오류 신호(FA)를
    FA = {(IA + Ia) - (IB + Ia)}
    로 되는 관계식에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  13. 상기 제1의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 IC, IE, IG로 하고, 상기 제2의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 ID, IF, IH로 하였을 때, 트래킹 오류 신호(TA)를
    TE = IC - ID - k{(IE + IG) - (IF + IH)}
    (단, k는 동작 설정에 상응해서 정해지는 정수)
    로 되는 관계식에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  14. 제11항으로부터 제13항에 기재한 광 픽업 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  15. 발광 소자의 발광 광속을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재와, 광을 수광하여 전기 신호로 변환시키는 수광 수단을 갖추고,
    상기 집적 광학 부재는 그 내부에 복수의 광학면을 포함하고, 상기 반사광 중에서 트래킹 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 회절 격자를 상기 광학면의 어느 것에 형성함과 동시에, 상기 회절 격자를 접선 방향으로 분리한 제1의 궁형 영역과 제2의 궁형 영역과, 제1의 대략 D자 형상 영역과 제2의 대략 D자 형상 영역으로 4 분할하고,
    상기 수광 수단은 상기 제1의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단과, 상기 제2의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단과, 상기 제1의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단과, 상기 제2의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단을 형성한 광 픽업 장치의 초점 오류 검출 방법으로서,
    상기 제1의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 IA, IB로 하고, 상기 제2의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 역순으로 배치한 2개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 Ia, Ib로 하였을 때, 초점 오류 신호(FA)를
    FA = {(IA + Ia) - (IB + Ia)}
    로 되는 관계식에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 초점 오류 검출 방법.
  16. 발광 소자의 발광 광속을 광 디스크에 도입함과 동시에 광 디스크로부터의 반사광 중에서 필요한 광속을 분리하는 집적 광학 부재와, 광을 수광하여 전기 신호로 변환시키는 수광 수단을 갖추고,
    상기 집적 광학 부재는 그 내부에 복수의 광학면을 포함하고, 상기 반사광 중에서 트래킹 제어와 초점 제어에 필요한 광속을 추출하는 회절 격자를 상기 광학면의 어느 것에 형성함과 동시에, 상기 회절 격자를 접선 방향으로 분리한 제1의 궁형 영역과 제2의 궁형 영역과, 제1의 대략 D자 형상 영역과 제2의 대략 D자 형상 영역으로 4 분할하고,
    상기 수광 수단은 상기 제1의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단과, 상기 제2의 궁형 영역의 회절광을 수광하는 2개의 상기 수광 수단과, 상기 제1의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단과, 상기 제2의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단을 형성한 광 픽업 장치의 트래킹 오류 검출 방법으로서,
    상기 제1의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 IC, IE, IG로 하고, 상기 제2의 대략 D자 형상 영역의 회절광을 수광하는 3개의 상기 수광 수단의 검출 신호를 각각 ID, IF, IH로 하였을 때, 트래킹 오류 신호(TA)를
    TE = IC - ID - k{(IE + IG) - (IF + IH)}
    (단, k는 동작 설정에 상응해서 정해지는 정수)
    로 되는 관계식에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 트래킹 오류 검출 방법.
KR10-2001-0060431A 2000-09-29 2001-09-28 집적 광학 부재 및 광 픽업 장치 KR100481735B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000299778 2000-09-29
JPJP-P-2000-00299778 2000-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020025801A true KR20020025801A (ko) 2002-04-04
KR100481735B1 KR100481735B1 (ko) 2005-04-08

Family

ID=18781541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0060431A KR100481735B1 (ko) 2000-09-29 2001-09-28 집적 광학 부재 및 광 픽업 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6757224B2 (ko)
KR (1) KR100481735B1 (ko)
CN (1) CN1162853C (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004026372D1 (de) * 2003-01-29 2010-05-12 Ricoh Kk Optische Lesekopfvorrichtung und optisches Plattengerät
JP3786367B2 (ja) * 2003-06-25 2006-06-14 船井電機株式会社 光ピックアップ装置
US7355954B2 (en) 2003-08-07 2008-04-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser module, optical pickup device, optical disk device, focus error detection method and tracking error detection method
US20060066948A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-level and gray-level diffraction gratings

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0679380B2 (ja) 1988-12-20 1994-10-05 日本電気株式会社 焦点誤差検出装置
DE68913681T2 (de) 1988-12-20 1994-06-16 Nec Corp Optischer Kopf zur optimalen Detektierung eines Fokusfehlers.
US5144603A (en) * 1990-03-07 1992-09-01 Hitachi, Ltd. Optical head incorporating refractive index distribution changeable lens
WO1996030903A2 (en) * 1995-03-29 1996-10-03 Philips Electronics N.V. Optical unit comprising a radiation source, a detector and a grating, and scanning device including the optical unit
JPH0919870A (ja) * 1995-07-07 1997-01-21 Asahi Bisou:Kk 研磨機用研磨盤
JP3110311B2 (ja) 1995-12-27 2000-11-20 株式会社リコー 光学ヘッド装置及び光学部品の製作方法
JPH09198706A (ja) 1996-01-22 1997-07-31 Fujitsu Ltd 光ディスク装置用光ピックアップのホログラム光学系
JP3520675B2 (ja) 1996-07-29 2004-04-19 松下電器産業株式会社 光ピックアップ
JP3199650B2 (ja) 1996-11-21 2001-08-20 松下電器産業株式会社 光ピックアップ
JPH11110786A (ja) * 1997-10-01 1999-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ
JPH11283272A (ja) 1998-03-31 1999-10-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ装置
JP3837902B2 (ja) 1998-03-31 2006-10-25 松下電器産業株式会社 光ピックアップ装置
KR100516786B1 (ko) 2000-02-21 2005-09-22 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 광 픽업 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100481735B1 (ko) 2005-04-08
CN1162853C (zh) 2004-08-18
US6757224B2 (en) 2004-06-29
US20020039330A1 (en) 2002-04-04
CN1347104A (zh) 2002-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5161139A (en) Focusing error detecting apparatus
EP0241942A2 (en) Optical type head device
KR100603869B1 (ko) 광 픽업 장치 및 이를 이용한 광학 기록 매체 구동 장치
KR100457443B1 (ko) 광학 소자, 광 반도체 장치 및 이들을 이용한 광학식 정보처리장치
KR100375514B1 (ko) 광픽업장치
EP0612064B1 (en) An optical pickup apparatus
KR20000069933A (ko) 광학 주사장치
KR100481735B1 (ko) 집적 광학 부재 및 광 픽업 장치
KR100230235B1 (ko) 포커스에러 검출장치
US7355954B2 (en) Laser module, optical pickup device, optical disk device, focus error detection method and tracking error detection method
JP2001273666A (ja) 光集積ユニット、光ピックアップ装置及び光集積ユニットの調整方法
US7057146B2 (en) Optical pickup having a diffraction grating and a hologram element
JP2004253111A (ja) 光ピックアップ装置
KR20040066834A (ko) 광픽업장치와 광디스크장치 및 광학장치와 복합광학소자
JP3455399B2 (ja) 光ディスク用センサシステム
JP3508749B2 (ja) 集積光学部材及び光ピックアップ装置
JP3032635B2 (ja) 光学式情報再生装置
JP4172358B2 (ja) 光ピックアップ装置、光ディスク装置、フォーカスエラー検出方法及びトラッキングエラー検出方法
EP0543481B1 (en) Optical information-reproducing apparatus using separately located photodetector assemblies
US8189435B2 (en) Spherical aberration detecting device and an optical pickup device including same
JP4271697B2 (ja) 光学素子、光半導体装置及びそれらを用いた光学式情報処理装置
JPH02193333A (ja) 光ピックアップ
KR900007143B1 (ko) 광학식 헤드 장치
KR100343159B1 (ko) 광픽업에서회절격자를이용한에러신호검출장치
KR200172921Y1 (ko) 홀로그램소자를 채용한 광픽업 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110222

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee