KR20040066834A - 광픽업장치와 광디스크장치 및 광학장치와 복합광학소자 - Google Patents

광픽업장치와 광디스크장치 및 광학장치와 복합광학소자 Download PDF

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스즈키준이치
도요타기요시
다나카데츠
이시이사토루
구보다케시
사이토마사히로
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Abstract

광디스크(2)에 수발광 일체소자(31)로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 집광하는 동시에 광디스로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈(34)와, 수발광 일체형소자의 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 분할하는 제 1의 회절격자(45)와, 복귀광의 광로를 회절시키는 제 2의 회절격자(46)와, 제 2의 회절격자에서 회절된 +1차광을 회절시키는 것으로 광로변동을 보정하는 제 3의 회절격자(47)를 갖추고, 수광일체형 소자는 제 3의 회절격자에서 회절된 -1차광을 수광함으로써 포커싱에러신호(FE)를 생성하는 동시에, 제 1의 회절격자에서 분할된 ±1차광의 복귀광을 수광함으로써 트래킹에러신호를 생성한다.

Description

광픽업장치와 광디스크장치 및 광학장치와 복합광학소자{Optical pickup device and optical disk device and optical device and composite optical element}
종래, 각각 다른 기록포맷에서 정보신호를 기록한 광디스크, 예를 들면, CD(Compact Disk)나 DVD(Digital Versatile Disk)라는 광디스크를 재생하기 위해서는, 각각의 포맷에 대응하는 파장의 레이저광을 출사할 수 있는 광원과 광학계를 갖춘 광픽업장치가 있다.
이종의 광픽업장치로서, 도 1에 나타내는 바와 같은 광학계(201)를 갖춘 것이 있다. 도 1에 나타내는 광학계(201)는, 광로순으로, 광디스크(204)에 서로 다른 파장레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(211)과, 이 2파장광원(211)로부터 출사된 출사광을 3분할하는 3빔용 회절격자(212)와, 출사광과 광디스크(204)로부터의 복귀광을 분리하는 빔스프리터(213)과, 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히기 위한 개구 조리개(214)와, 광디스크(204)에 출사광을 집광하는 2파장대물렌즈(215)와, 광디스크(204)로부터의 복귀광을 수광하는 수광부(216)를 갖추고 있다.
2파장광원(211)은, 반도체레이저가 이용되고 있고, 발광점(211a)에서 예를 들면 대략 785nm의 레이저광과 대략 655nm의 파장의 레이저광을 선택적으로 출사한다.
3빔용 회절격자(212)는, 이른바 3빔법에 의하여 트래킹에러신호를 얻기 위해, 2파장광원(211)으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 분할한다.
빔스프리터(213)는, 2파장광원(211)으로부터 출사된 출사광을 광디스크(204)방향으로 반사하는 하프미러면(213a)을 가지고, 2파장광원(211)으로부터 출사된 출사광을 광디스크(204)방향으로 반사하는 동시에 광디스크(204)로부터의 복귀광을 투과하고 수광부(216)로 인도하는 것으로, 출사광과 복귀광과의 광로를 분리한다.
수광부(216)는, 수광면(216a)상에 복귀광중 3빔용 회절격자(212)에서 분리된 0차광을 수광하는 후술하는 메인빔용 포토디텍터(221)와, 복귀광중 3빔용 회절격자(212)에서 분할된 ±1차광을 각각 수광하는 한 조(組)의 도시하지 않은 사이드빔용 포토디텍터를 가지고 있다.
광학계(201)에는, 포커싱에러신호를 검출하는 검출방법으로서, 이른바 비점수차법이 이용되고 있다. 이 때문에, 도 2a, 2b, 2c에 나타내는 바와 같이, 메인빔용 포토디텍터(221)는, 복귀광을 수광하는 수광면이 대략 사각형으로 형성되어 있고, 수광면의 중앙을 통하는 서로 직교하는 한조의 분할선에 의해 4등분할된 각 수광영역(a5, b5, c5, d5)을 가지는 분할 패턴으로 되어 있다. 또, 사이드빔용 포토디텍터는, 메인빔용 포토디텍터(221)를 사이에 기우고 대향하는 위치에 각각 설치되어 있다.
광학계(201)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 2파장광원(211)에서 광디스크까지의 왕로에 있어서, 2파장광원(211)의 발광점(211a) 또는 발광점(211b)을 물점으로서, 그 공역점인 상점(像点)이, 광디스크(204)의 기록면(205)상에 위치하도록 각 광학부분이 각각 설치되어 있다.
광학계(201)는, 광디스크(204)에서 수광부(216)까지의 복로에 있어서, 광디스크(204)의 기록면(205)상의 점을 물점으로 하고, 그 공역점인 상점이 수광부(216)의 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 위치하도록 각 광학부분이 각각 설치되어 있다.
따라서, 광학계(201)는, 2파장광원(211)의 발광점과 수광부(216)의 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 있어서의 점(点)도, 또 서로 공역인 관계로 되어 있다.
상술한 메인빔용 포토디텍터(221)의 각 수광영역(a5, b5, c5, d5)에 의해, 포커싱에러신호를 얻는 방법을 이하 설명한다.
먼저, 광디스크(204)의 기록면(205)에 대하여 2파장대물렌즈(215)가 최적한 위치로 되고, 광디스크(204)의 기록면(205)에 대하여 합초된 이른바 저스트 포커스의 상태이면, 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 있어서의 빔스폿의 형상은, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 원형으로 된다.
2파장대물렌즈(215)가 광디스크(204)의 기록면(205)에 지나치게 접근한 경우, 저스트포커스의 상태에서 벗어나, 빔스프리터용 회절격자(212b)에서 분리된 복귀광이 복합광학소자(212)를 통과함으로써 발생한 비점수차에 의하여, 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 있어서의 빔스폿의 형상은, 도 2a에 나타내는 바와 같이 장축이 수광영역(a5) 및 수광영역(c5)에 걸친 타원형으로 된다.
또한, 2파장대물렌즈(215)가 광디스크(204)의 기록면(205)에서 지나치게멀어진 경우, 저스트포커스의 상태에서 벗어나, 빔스프리터용 회절격자(212b)에서 분리된 복귀광이 복합광학소자(212)를 통과함으로써 발생한 비점수차에 의하여, 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 있어서의 빔스폿의 형상은, 도 2c에 나타내는 바와 같이 장축이 수광영역(b5) 및 수광영역(d5)에 걸친 타원형상으로 되며, 상술한 도 2a에 나타내는 빔스폿의 형상에 비하여 장축방향이 90도만 기울인 타원형상으로 된다.
메인빔용 포토디텍터(221)는, 수광영역(a5, b5, c5, d5)에 의한 복귀광의 출력을 각각 Sa5, Sb5, Sc5, Sd5으로 하면, 포커싱에러신호(FE)는, 이하의 수학식(1)에 나타내는 바와 같이 계산된다.
즉, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 메인빔용 포토디텍터(221)는, 2파장대물렌즈(215)가 합초위치에 위치된, 이른바 저스트포커스 상태의 경우, 상술한 수학식(1)에 의해 연산되는 포커싱에러신호(FE)가 0으로 된다.
메인빔용 포토디텍터(221)는, 2파장대물렌즈(215)가 광디스크(204)의 기록면(205)에 지나치게 접근한 경우, 포커싱에러(FE)가 정(+)으로 되며, 또 2파장대물렌즈(215)가 광디스크(204)의 기록면(205)에서 지나치게 멀어지는 경우, 포커싱에러신호(FE)가 부(-)로 된다.
트래킹에러신호(TE)는, 3빔용 회절격자(212a)에서 분리된 ±1차광을 사이드빔용 포토디텍터가 각각 수광하고, 각 사이드빔용 포토디텍터의 각 출력의 차분을 연산함으로써 얻어진다.
이상과 같이 구성된 광학계(201)를 갖추는 광픽업장치는, 수광부(216)의 메인빔용 포토디텍터(221)에 의하여 얻어진 포커싱에러신호(FE) 및 사이드빔용 포토디텍터에 의하여 얻어진 트래킹에러신호(TE)에 의거하여, 2파장대물렌즈(215)를 구동변위시킴으로서, 광디스크(204)의 기록면(205)에 대하여 2파장대물렌즈(215)가 합초위치로 이동되고, 출사광이 광디스크(204)의 기록면(205)상에 합초되고, 광디스크(204)에서 정보가 재생된다.
그런데, 일반적으로 2파장광원(211)과 같이 반도체레이저는, 레이저광의 발진파장이 주위의 온도에 의존한다라는 성질을 가지고 있다. 주위의 온도가 T인 경우, 반도체레이저에 의한 레이저광의 발진파장은, 온도(T)에서의 발진파장(λT), 실온에서의 발진파장(λ0), 실온에서의 변화온도를 △T, 실온계수를 c로 하고, 이하에 나타내는 수학식(2)에서 근사적으로 표시할 수 있다.
또, 레이저광이 회절격자에 입사하고 회절하는 경우, 입사각을 θ, 회절각을 θ'로 하고, 입사각(θ)과 회절각(θ')과의 관계는 이하에 나타내는 수학식(3)에서 표시할 수 있다.
또한, λ는 레이저광의 파장, d는 회절격자의 격자정수, m은 회절차수, n은 입사측 매질의 굴절율, n'은 출사측 매질의 굴절율이다. 예를 들면, 복귀광을 회절격자에서 회절하고 광로분리하는 경우에, 메인빔에 대하여 n=1, θ=0이므로, 회절차수를 +1차로 하면, 수학식(3)을 이하에 나타내는 수학식(4)으로 할 수 있다.
상술한 수학식(2) 내지 수학식(4)에 의해, 이 광학계가 놓여진 주위의 온도가 변화한 경우에는, 온도(T)에 있어서의 회절각을 0'T로 하고 수학식(4)에 수학식(2)을 대입하면 이하에 나타내는 수학식(5)을 얻을 수 있다.
또한 상온에서의 회절각을 θ'0로 하고 회절각(θ'0)을 이용하여 수학식(5)에서 이하에 나타내는 수학식(6)을 얻을 수 있다.
수학식(6)에 의해, 실온(T)에서의 회절각(0'T)은, 이하에 나타내는 수학식(7)에서 표시할 수 있다.
수학식(7)에 의해, 복귀광의 실온(T)에 있어서의 회절각(0'T)은, ΔT에 의존하는 즉 광학계의 주위의 실온변화에 의존하는 것을 알 수 있다.
다음에, 광픽업장치에 있어서는, 제조공업이 상온에서 행해지고 있으므로, 수광부의 위치가 복귀광의 회절각을 θ'0인 것으로 조정되고 있다. 그리고, 수광부의 위치를 조정한 후에 주위의 온도가 변화하면, 수학식(3)에 나타내는 바와 같이 복귀광의 회절각이 변화하고, 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이,수광부(216)의 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 조사되는 빔스폿의 중심은, 소정의 위치에서 어긋난다.
상술한 광픽업장치가 갖추는 광학계(201)는, 상술한 수광부(216)에 의하여 포커싱에러신호(FE)를 얻는 경우, 메인빔용 포토디텍터(221)의 수광면상에 조사되는 빔스폿의 중심이, 메인빔용 포토디텍터(221)의 중심에서 어느 방향으로 조금이라도 어긋남으로써, 저스트포커스상태의 경우가 0로 되지 않게 하기 위해, 결과적으로 포커싱에러신호(FE)에 오프셋이 걸리게 된다.
상술한 바와 같이 광픽업장치에서는, 포커스에러신호(FE)가 0로 되도록 포커싱제어가 행해지기 때문에, 2파장대물렌즈(215)를 정확한 합초위치에 구동제어할 수 없게 된다라는 문제가 있다.
또, 상술한 광픽업장치에서는, 수광부(216)의 패키지장치에서는, 수광부(216)의 패키지의 위치기초로 수광부(216)를 정확하게 설치하지 않으면 안되고, 위치정밀도가 엄격하게 되기 때문에 생산성이 나쁘게 된다라는 문제가 있다.
본 발명은, 광자기디스크, 상변화형의 광디스크등의 광학적으로 정보의 기록재생이 행해지는 광디스크에 대하여 정보를 기록하고 기록된 정보의 재생을 행하기 위해 이용되는 광픽업장치 및 이 광픽업장치를 갖추는 광디스크장치에 관하여, 또한 이들 장치에 이용되는 광학장치 및 광학장치를 일체로 형성한 복합광학소자에 관한 것이다.
본 출원은, 일본국에 있어서 2001년 11월 22일에 출원된 일본 특허출원번호 2001-358244 및 2002년 8월 2일에 출원된 일본 특허출원번호 2002-226764를 기초로 하고 우선권을 주장하는 것이며, 이들 출원은 참조함으로써, 본 출원에 채용된다.
도 1은, 종래의 광픽업장치가 갖추는 광학계를 나타내는 측면도이다.
도 2a 내지 도 2c는, 종래의 광학계가 가지는 메인빔용 포토디텍터의 각수광영역의 빔스폿을 나타내고, 도 2a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를 나타내고, 도 2b는, 대물렌즈가 각 초합위치에 위치하는 상태를 나타내고, 도 2c는 대물렌즈가 광디스크로부터 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은, 종래의 광학계의 메인빔용 포터디텍터에 있어서의 수광면의 중앙에 대하여 빔스폿의 중심이 벗어난 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명에 관계되는 광디스크장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는, 광디스크장치가 갖추는 광픽업의 광학계의 개략을 나타내는 도면이다.
도 6은, 광픽업의 광학계에 설치된 복합광학소자의 사시도이다.
도 7은, 광픽업의 광학계에 설치된 복합광학소자내의 복귀광의 광로를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 광픽업의 광학계에 설치된 복합광학소자내에 있어서의 복귀광의 광로변동을 설명하는 도면이다.
도 9는, 광픽업의 광학계에 설치된 수광부의 메인빔용 포토디텍터 및 사이드빔용 포토디텍터를 설명하는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는, 광픽업이 가지는 메인빔용 포토디텍터의 각 수광영역의 빔스폿을 나타내고, 도 10a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를 나타내고, 도 10c는, 대물렌즈가 광디스크로부터 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 12는, 도 11에 나타내는 광픽업의 다른 광학계에 설치된 복합광학소자의 사시도이다.
도 13은, 도 11에 나타내는 광픽업의 다른 광학계에 설치된 복합광학소자내의 분할 프리즘을 설명하는 사시도이다.
도 14는, 도 11에 나타내는 광픽업의 다른 광학계에 설치된 복합광학소자내의 분할프리즘을 복귀광의 입사면측에서 본 도면이다.
도 15는, 도 11에 나타내는 광픽업의 다른 광학계에 설치된 수광부의 메인빔용 포토디텍터 및 사이드빔용 포토디텍터를 설명하는 도면이다.
도 16은, 도 11에 나타내는 광픽업의 다른 광학계에 있어서의 복합광학소자가 가지는 분할프리즘과 동등의 기능을 가지는 클레딩을 나타내는 평면도이다.
도 17a 내지 도 17c는, 도 11에 나타내는 광픽업에 있어서의 복합광학소자가 가지는 분할프리즘에 입사되는 회절광을 나타내고, 도 17a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를 나타내고, 도 17b는, 대물렌즈가 합초위치에 위치하는 상태를 나타내고, 도 17c는, 대물렌즈가 광디스크로부터 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 18a 내지 도 18c는, 도 11에 나타내는 광픽업이 가지는 메인빔용 포토디텍터의 각 수광영역의 빔스폿을 나타내고, 도 18a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를 나타내고, 도 18b는 대물렌즈가 합초위치에 위치하는 상태를 나타내고, 도 18c는 대물렌즈가 광디스크로부터 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 20은, 도 19에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 2파장광원의 발광점을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은, 도 19에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 분할프리즘을 설명하는 사시도이다.
도 22는, 도 19에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 분할프리즘을 설명하는 측면도이다.
도 23은, 도 19에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 수광부의 메인빔용 포토디텍터 및 사이드빔용 포토디텍터를 설명하는 도면이다.
도 24a 내지 도 24c는, 도 19에 나타내는 광픽업에 있어서의 복합광학소자가 가지는 분할프리즘에 입사되는 회절광을 나타내고, 도 24a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를 나타내고, 도 24b는 대물렌즈가 합초위치에 위치하는 상태를 나타내고, 도 24c는 대물렌즈가 광디스크로부터 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 25a 내지 도 25c는, 도 19에 나타내는 광픽업이 가지는 메인빔용 포토디텍터의 각 수광영역의 빔스폿을 나타내고, 도 25a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를 나타내고, 도 25b는 대물렌즈가 합초위치에 위치하는 상태를 나타내고, 도23c는 대물렌즈가 광디스크로부터 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 26은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 27은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 28은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 29는, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 30은, 도 29에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 복합광학소자의 사시도이다.
도 31은, 도 29에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 복합광학소자내의 분할프리즘을 설명하는 사시도이다.
도 32는, 도 29에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학계에 설치된 복합광학소자내의 분할 프리즘을 복귀광의 입사면측에서 본 도면이다.
도 33은, 도 29에 나타내는 광픽업의 또한 다른 광학게에 설치된 수광부의 메인빔용 포토디텍터 및 사이드빔용 포토디텍터를 설명하는 도면이다.
도 34a 내지 도 34c는, 도 29에 나타내는 광픽업에 있어서의 복합광학소자가 가지는 분할프리즘에 입사되는 회절광을 나타내고, 도 34a는 대물렌즈가 광디스크에 가가운 상태를 나타내고, 도34b는, 대물렌즈가 합초위치에 위치하는 상태를 나타내고, 도 34c는 대물렌즈가 광디스크에서 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 35a 내지 도 35c는, 도 29에 나타내는 광픽업이 가지는 메인빔용 포토디텍터의 각 수광영역의 빔스폿을 나타내고, 도 35a는 대물렌즈가 광디스크에 가까운 상태를나타내고, 도 35b는 대물렌즈가 위치하는 상태를 나타내고, 도 35c는 대물렌즈가 광디스크에서 먼 상태를 나타내는 도면이다.
도 36은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 37은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
도 38은, 광디스크장치가 갖추는 광픽업에 있어서의 또한 다른 광학계의 대략을 나타내는 도면이다.
본 발명의 목적은, 광디스크로부터의 복귀광을 적절한 위치로 인도하고, 포커싱에러신호의 신뢰성을 향상할 수 있는 광학장치, 복합광학소자, 광픽업장치 및 광디스크장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해 제안되는 본 발명에 관계되는 광픽업장치는, 서로 다른 파장의 출사광을 출사하는 광원과, 광디스크에 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와, 광원으로부터 출사된 출사광을 투과하고 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자와 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치에 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 가지는 복합광학소자와, 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 갖춘다.
이 광픽업장치는, 광원으로부터 출사된 출사광을 대물렌즈에 의해 광디스크에 집광하고, 광디스크로부터의 복귀광을 복합수광소자내의 제 1의 회절소자에 의해 회절시키고 출사광의 광로와 분리한다. 그리고, 광픽업장치는, 광원으로부터 출사하는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 광로변동보정수단에 의해 보정하고 복귀광을 수광수단의 소정의 위치로 인도하고, 소정의 위치로 인도된 복귀광을 수광수단이 복수의 수광영역에서 수광함으로써 적절한 포커싱에러신호를 얻는다.
본 발명에 관계되는 다른 광픽업장치는, 서로 다른 파장의 빛을 출사하는 광원과, 광디스크에 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와, 광원으로부터 출사된 출사광과 광디스크에서 반사된 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터와, 광원 각각의 파장의 발광점 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단과, 빔스프리터에서 분리되며, 광로합성수단에 의해 광로의 어긋남이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 복귀광을 복수로 분할하는 광분할하는 수단과, 광분할수단에 의해 분할된 복수의 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 갖추고, 광분할수단으로서 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘을 이용한다.
이 광픽업장치는, 광원으로부터 출사된 출사광을 광디스크로 인도하고, 광디스크로부터의 복귀광을 빔스프리터에 의해 출사광과 다른 광로로 분리하고, 발광점 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 것으로, 복귀광을 광분할수단의 소정의 위치로 입사하도록 조정한다.
본 발명에 관계되는 광디스크장치는, 광디스크에 대하여 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업과, 광디스크를 회전구동하는 디스크회전구동수단을 갖추는 광디스크장치에 있어서, 광픽업은, 서로 다른 파장의 빛을 출사하는 광원과, 광디스크에 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 상기 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와, 광원으로부터 출사된 출사광을 투과시킨 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절격자와 제 1의 회절격자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되어 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고 소정의 위치에 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 가지는 복합광학소자와, 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 가진다.
이 광디스크장치는, 디스크회전구동수단에 의해 광디스크가 회전구동되고,광픽업에 의해 정보의 기록 및/또는 재생이 행해진다. 이 때 광디스크장치는, 광픽업이 광원으로부터 출사된 출사광을 대물렌즈에 의해 광디스크에 집광하고 광디스크로부터의 복귀광을 복합광학소자의 제 1의 회절소자에 의해 회절시키고 출사광의 광로로 분리한다. 그리고, 광디스크장치는, 광픽업장치가, 광원으로부터 출사된 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 광로변동보정수단에 의해 보정하고 복귀광을 수광수단의 소정의 위치로 인도하고, 소정의 위치로 인가된 복귀광을 수광수단이 복수의 수광영역에서 수광함으로써 적절한 포커싱에러신호를 얻는다.
본 발명에 관계되는 다른 광디스크장치는, 광디스크에 대하여 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업과, 광디스크를 회전구동하는 디스크회전구동수단을 갖추는 광디스크장치에 있어서, 광픽업은 서로 다른 파장의 빛을 출사하는 광원과, 광디스크에 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와, 광원으로부터 출사된 출사광과 광디스크에서 반사된 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터와, 광원 각각의 파장의 발광점의 위치어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단과, 빔스프리터에서 분리되며, 광로합성수단에 의해 광로의 어긋남이 보정된 복귀광이 입사된 위치에 배치되며, 복귀광을 복수로 분할하는 광분할수단과, 광분할수단에 의해 분할된 복수의 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 갖추고, 광분할수단으로서 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘을 이용한다.
이 광디스크장치는, 광원으로부터 출사된 출사광을 광디스크로 인도하고, 광디스크로부터의 복귀광을 빔스프리터에 의해 출사광과 다른 광로로 분리하고, 발광점 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 것으로, 복귀광을 광분할수단의 소정의 위치에 입사하도록 조정한다.
상술한 광픽업장치에 이용되어지는 광학장치는, 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 투과시키고, 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자와, 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치에 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 갖춘다.
이 광학장치는, 광원으로부터 출사된 출사광을 광디스크로 인도하고, 광디스크로부터의 복귀광을 제 1의 회절소자에 의해 회절시키고 출사광의 광로로 분리하고, 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 광로변동보정수단에 의해 보정하는 것으로, 광픽업장치에 있어서의 포커싱에러신호를 얻기 위한 복수의 수광영역을 가지는 수광수단의 적절한 위치에 복귀광을 인도한다.
본 발명에 관계되는 다른 광학장치는, 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광과 광디스크에서 반사된 복괴과의 광로를 분리하는 빔스프리터와, 빔스프리터에서 분리된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 복귀광을 복수로 분할하고복수의 수광영역을 가지는 수광수단에 인도하는 광분할수단과, 빔스프리터와 광분할수단과의 사이에 배치되며, 광원 각각의 파장의 발광점 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단을 갖추고, 광분할수단으로서 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘을 이용한다.
이 광학장치는, 광원으로부터 출사된 출사광을 광디스크에 인도하고, 광디스크로부터의 복귀광을 빔스프리터에 의해 출사광과 다른 광로로 분리하고, 발광점의 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 적절히 보정하는 것으로, 복귀광을 광분할수단의 소정의 위치로 입사하도록 조정한다.
본 발명에 관계되는 복합광학소자는, 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 투과시키고, 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자와, 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치에 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 갖춘다.
이 복합광학소자는, 광원으로부터 출사된 출사광을 광디스크로 인도하고, 광디스크로부터의 복귀광을 제 1의 회절소자에 의해 회절시키고 출사광의 광로로 분리하고, 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 광로변동보정수단에 의해 보정하는 것으로, 광픽업장치에 있어서의 포커싱에러신호를 얻기 위한 복수의 수광영역을 가지는 수광수단의 적절한 위치에 복귀광을 인도한다.
이하 본 발명이 적용된 광디스크장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc), 정보의 추기가 가능하게 되는 CD-R(Recordable), 정보의 고쳐쓰기가 가능하게 되는 CD-RW(ReWritable)등의 광디스크나, 광자기디스크등의 광디스크에 대하여 정보의 기록 및/또는 재생(이하에서는 기록재생이라 기술한다.)을 행할 수 있도록 되어 있다. 특히, 이하에서 광디스크장치(1)는, 광디스크(2)로서 CD 또는 DVD를 이용하고, 이들 CD 또는 DVD에서 정보의 재생을 행하는 이른바 기록을 행하는 것으로서 설명한다.
광디스크장치(1)는, 광디스크(2)에서 정보의 기록재생을 행하는 광픽업(3)과, 광디스크(2)를 회전구동하는 디스크 회전구동기구(4)와, 광픽업(3)을 광디스크(2)의 지름방향으로 이동시키는 이송기구(5)와, 이들 광픽업(3), 디스크회전구동기구(4), 이송기구(5)를 제어하는 제어부(6)를 갖추고 있다.
디스크회전구동기구(4)는, 광디스크(2)가 재치되는 디스크테이블(7)과, 이 디스크테이블(7)을 회전구동하는 스핀들모터(8)를 가지고 있다. 이송기구(5)는, 도시하지 않지만, 광픽업(3)을 지지하는 지지베이스와, 이 지지베이스를 이동 가능하게 지지하는 주축 및 부축과, 지지베이스를 이동시키는 슬렛모터를 가지고 있다.
제어부(6)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이송기구(5)를 구동제어하고 광디스크(2)의 지름방향에 대한 광픽업(3) 위치를 제어하는 엑세스제어회로(9)와, 광픽업(3)의 2축엑추에이터를 구동제어하는 서보회로(10)와, 이들 엑세스제어회로(9), 서보회로(10)와 광픽업(3)을 제어하는 드라이브제어기(11)를 가지고 있다. 또, 이 제어부(6)는, 광픽업(3)에서의 신호를 복조처리하는 신호복조회로(12)와, 복조처리된 신호를 오차정정하는 오차정정회로(13)와, 오차정정된 외부컴퓨터등의 전자기기에 출력하기 위한 인터페이스(14)를 가지고 있다.
이상과 같이 구성된 광디스크장치(1)는, 디스크회전구동기구(4)의 스핀들모터(8)에 의하여, 광디스크(2)가 재치된 디스크테이블(7)을 회전구동하고, 제어부(6)의 엑세스제어회로(9)에서의 제어신호에 따라서 이송기구(5)를 구동제어하고, 광픽업(3)을 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 대응하는 위치로 이동하는 것으로, 광디스크(2)에 대하여 정보의 기록재생을 행한다.
여기서, 상술한 광픽업(3)에 대하여 상세하게 설명한다.
광픽업(3)은, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이 광디스크(2)에서 정보를 재생하는 광학계(30)와, 이 광학계(30)가 가지는 후술하는 대물렌즈를 구동변위시키는 도시하지 않은 렌즈구동기구를 가지고 있다.
광픽업(3)이 가지는 광학계(30)는, 광로측에, 레이저광을 출사하는 광원과 광디스크(2)에서의 복귀광을 수광하는 수광소자가 일체로 형성된 수발광일체형소자(31)와, 이 수발광일체형소자(31)로부터 출사된 출사광을 분할하고, 광디스크(2)에서의 복귀광을 출사광과 분리하는 복합광학소자(32)와, 수발광일체형소자(31)로부터 출사되어 복합광학소자(32)를 투과한 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히는 개구조리개(33)와, 이 개구 조리개(3)에 의해 좁혀진 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(34)를 가지고 있다.
수발광일체형소자(31)는, 파장이 예를 들면 780nm정도의 레이저광과 파장이 650nm정도의 레이저광을 선택적으로 출사하는 반도체레이저와, 상세를 후술하는 수광영역이 분할된 수광소자를 가지고 있다. 여기서, 수발광일체형소자(31)는, 광디스크(2)가 CD포맷으로 된 광디스크인 경우에, 드라이브제어기(11)에서의 제어신호에 의거하여 파장이 대략 780nm의 레이저광을 출사하고, 광디스크(2)가 DVD포맷으로 된 광디스크인 경우에, 드라이브제어기(11)에서의 제어신호에 의거하여 파장이 대략 650nm의 레이저광을 출사하도록 전환 가능하게 되어 있다.
복합광학소자는, 도 5 내지 도 7에 나타내는 바와 같이 예를 들면 수지재료를 사출성형하는 것으로 블록상태로 형성되어 있고, 수발광일체형소자(31)에 임해지는 동시에 수발광일체형소자(31)로부터 출사되는 출사광의 광축에 직교하는 제 1면(41)과, 이 제 1면(41)과 평행하게 대향하는 제 2면(42)을 가지고 있다.
제 1면(41)에는, 수발광일체형소자(31)로부터 출사된 출사광을, 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 분할하는 제 1의 회절격자(45)가 설치되어 있다. 광학계(30)는, 트래킹에러신호(TE)를 얻기 위해, 이른바 3스폿법(3빔법)이 적용되어 있고, 제 1의 회절격자(45)에 의해 분할된 ±1차광을 수발광일체형소자(31)에서 수광하고 ±1차광의 각 출력의 차분을 검출함으로써 트래킹서보를 행하도록 구성되어 있다.
제 2면(42)에는, 광디스크(2)에서의 각 복귀광중 제 1의 회절격자(45)에서 분할된 0차광 및 ±1차광을 회절시키고, 각각을 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 +1차광을 복귀광으로서 출사광의 광로로 분리하는 제 2의 회절격자(46)가 설치되어 있다.
제 1면(41)에는, 제 2의 회절격자(46)에 의하여 분리된 복귀광의 광로상에 위치하고, 이 복귀광을 회절시키고, 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 -1차광을 수발광일체형소자(31)로 인도하는 제 3의 회절격자(47)가 설치되어 있다. 이 제 3의 회절격자(47)는, 제 1의 회절격자(45)에 대하여 동일면내에서 일방향측으로 인접하여 설치되어 있다.
복합광학소자(32)는, 제 2의 회절격자(46)에서 분리된 복귀광이 통과함으로써, 제 3의 회절격자(47)에 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다. 복합광학소자(32)는, 수발광일체소자(31)로부터 출사된 출사광의 광축방향의 위치를 조동함으로써, 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.
복합광학소자(32)는, 상술한 바와 같이 수지재료를 사출성형함으로써 형성된다. 기타 형성방법으로서는, 에칭가공에 의해 상술의 제 1의 회절격자(45), 제 2의 회절격자(46) 및 제 3의 회절격자(47)를 형성해도 좋고,기계가공에 의해 형성해도 좋다. 또한, 복합광학소자(32)를 형성하는 재료로서는, 수지재료에 한정되지 않고, 초재(硝材)등의 투광성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들 광학재료의 조합에 의해, 부분적으로 재료구성을 바꾸도록 해도 좋다.
복합광학소자(32)는, 내부에 반사면을 가지도록 설계해도 좋고, 반사면을이용하고 광로를 구부려지도록 광학설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 복합광학소자(32) 내에 있어서, 수발광일체형소자(31)로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해, 광디스크(2)에서 복귀광에 발생하는 광로변동에 대하여 설명한다.
복합광학소자(32)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)로부터 복귀광을 L로 하고, 복귀광(L)을 제 2의 회절격자(46)에서 +1차광으로서 회절시키는 출사광의 광로로 분리하고, 제 2의 회절격자(46)에서 광로가 분리된 복귀광(L)을 제 3의 회절격자(47)에서 -1차광으로서 회절시키고 수발광일체형소자(31)로 인도하도록 구성되어 있다.
여기서, 복합광학소자(32)내에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 복귀광의 파장을 λ, 제 2의 회절격자(46)에서의 회절각을 θ1, 제 3의 회절격자(47)에서의 회절각을 θ2, 제 2의 회절격자(46)의 격자정수를 d1, 제 3의 회절격자(47)의 격자정수를 d2, 제 2의 회절격자(46)에서의 회절차수를 +1, 제 3의 회절격자(47)에서의 회절차수를 -1, 제 2의 회절격자(46)와 제 3의 회절격자(47)와의 사이의 매질의 굴절율을 n, 즉 복합광학소자(32)를 형성하는 수지재료의 굴절율을 n으로 하면, 상술한 수학식(3)에 의해 이하의 수학식(8) 및 수학식(9)이 인도되어 나온다.
다음에, 수학식(8) 및 수학식(9)에 의해, sinθ1및 sinθ2는, 이하의 식(10) 및 수학식(11)에 나타내는 바와 같이 나타낼 수 있다.
다음으로, 수학식(10) 및 수학식(11)에 의해, cosθ1및 cosθ2는, 이하의 수학식(12) 및 수학식(13)에 나타내는 바와 같이 표시할 수 있다.
다음으로, 제 2면(42)을 x=0으로 하고 제 2면(42)에서 수직으로 제 1면(41)측으로 x축을 취하고, 이 x축에서 어긋남을 y축에 취하고, 제 2의 회절격자(46)에서 +1차광으로서 회절된 광디스크(2)에서의 복귀광중 제 1의 회절격자(45)에서 0차광으로 된 메인빔을 광선(I1)으로 하면, 이 광선(I1)의 광로는, 이하의 수학식(14)에 나타내는 바와 같이 표시할 수 있다.
다음으로, 제 1면(41)과 제 2면과의 간격을 a로 하고, 광선(I1)과 제 1면(41)이 교차하는 즉 제 3의 회절격자(47)에 입사하는 위치는, 이하의 수학식(15)에 나타내도록 표시할 수 있다.
따라서, 제 3의 회절격자(47)에서 -1차광으로서 회절된 복귀광을 광선(I2)으로 하면, 이 광선(I2)의 광로는, 이하의 수학식(16)에서 표시할 수 있다.
다음으로, 광선(I2)과 x축이 교차하는 점을 B로 하고, B점의 위치는, 이하의 수힉식(17)에 나타내도록 표시할 수 있다.
수학식(17)에 의해, x축상의 위치(x)가 제 2의 회절격자(46)의 회절각(θ1)에 의존하고 있는 것을 알 수 있다. 회절각(θ1)이 수학식(8)에 의해 파장(λ)의 회절각(θ1)이 수학식(8)에 의해 파장(λ)의 계수이므로, 상술한 예의 경우는, λ가 변화하면 회절각(θ1)이 변화하고 B점의 좌표가 변화하게 되며, 출사광의 파장변동에 의해 수발광일체형소자(31)의 수광영역에서의 빔스폿의 위치가 바뀌게 된다.
따라서, 수발광일체형소자(31)의 수광영역에서의 빔스폿의위치가 파장변동에 상관없이 일정하기 때문에, 수학식(17)의 x를 표시하는 식의 우변 제 2항을, 수학식(17) 내지 수학식(20)을 이용하고 λ에서 나타내면, 이하의 수학식(18)에 나타내는 바와 같이 표시할 수 있다.
여기서, 수학식(18)은, 예를 들면, 이하의 수학식(19)에 나타내는 바와 같은 조건을 대입하고 정리하면 이하의 수학식(20)에 나타내는 바와 같이 표시할 수 있다.
수학식(19) 및 수학식(20)에 의해, 제 3의 회절격자(47)의 B점의 x좌표는 λ에 의하지 않고 일정하게 되는 것을 알 수 있다 .
즉, 예를 들면, 제 2의 회절격자(46)의 격자정수(d1)와 제 3의 회절격자(47)의 격자정수(d2)가 수학식(19)을 만족하도록 복합광학소자(32)를 설계하는 것으로, 파장변동에 의해 수발광일체형소자(31)의 수광영역에서의 빔스폿의 위치를 일정하게 할 수 있다.
이와 같이 복합광학소자(32)는, 예를 들면, 제 2의 회절격자(46)의 격자정수(d1)와 제 3의 회절격자(47)의 격자정수(d2)를 결정하는 것으로, 수발광일체형소자(31)로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해, 광디스크(2)로부터의 복귀광이 제 2의 회절격자(46)에서 +1차광으로서 회절되고 출사광으로 분리될때에, 이 분리된 복귀광의 광로가 변동해도, 이 복귀광을 제 3의 회절격자(47)에서 -1차광으로서 회절시킴으로써, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 평상시수발광일체형소자(31)의 수광영역의 소정의 위치에 적절히 인도할 수 있도록 되어 있다.
개구조리개(33)는, 복합광학소자(32)의 제 2의 회절격자(46)를 통과한 출사광의 광축상에 위치하고 설치되어 있다.
2파장대물렌즈(34)는, 수발광일체형소자(31)로부터 출사된 서로 다른 파장의 레이저광에 대응하는 집광렌즈이며, 적어도 하나의 볼록렌즈에 의해 구성되며, 수발광일체형소자(31)로부터 출사되며 개구조리개(33)에서 좁혀진 출사광을 광디스크(2)에 집광하도록 설치되고 있다.
수발광일체형소자(31)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1의 회절격자(45)에서 분할된 0차광인 메인빔을 수광하는 대략 사각형의 메인빔용 포토디텍터(51)와, 제 1의 회절격자(45)에서 분할된 ±1차광인 2개의 사이드빔을 각각 수광하는 한 조의 대략 띠모양의 사이드빔용 포토디텍터(52, 53)를 가지고 있다. 수발광일체형소자(31)는, 복합광학소자(32)의 제 3의 회절격자(47)에 의하여 광로변동이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 대응하도록 설치되어 있다. 수발광일체형소자(31)에는, 중앙에 위치하고 대략 사각형 모양의 메인빔용 포토디텍터(51)가 설치되는 동시에, 이 메인빔용 포토디텍터(51)를 사이에 끼워 넣고 양측에 위치하고 한 조의 대략 띠모양의 사이드빔용 포토디텍터(52, 53)가 각각 설치되어 있다.
수발광일체형소자(31)의 메인빔용 포토디텍터(51)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 서로 교차하는 한 조의 분할선에 의하여 4등분할된 각 수광영역(a1, b1, c1,d1)을 가지고 있다. 이들 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에는, 제 3의 회절격자(47)에 의하여 광로변동이 보정된 복귀광이 입사된다.
광픽업(3)이 가지는 렌즈구동기구는, 도시하지 않지만, 2파장대물렌즈(34)를 유지하는 렌즈홀더와, 이 렌즈홀더를 2파장대물렌즈(34)의 광축에 평행한 포커싱방향 및 2파장대물렌즈(34)의 광축에 직교하는 트래킹방향과의 2축방향으로 변위 가능하게 지지하는 홀더지지부재와, 렌즈홀더를 2축방향으로 전자력에 의해 구동변위시키는 전자구동부를 가지고 있다.
렌즈구동기구는, 수발광일체형소자(31)의 메인빔용 포토디텍터(51)가 검출하는 포커싱에러신호 및 사이드빔용 포토디텍터(52, 53)가 검출하는 트래킹에러신호에 의거하여, 2파장대물렌즈(34)를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위시키고, 광디스크(2)의 기로면(2a)의 기록트랙에 출사광을 합초시킨다.
또한, 복합광학소자(32)는, 제 1의 회절격자(45), 제 2의 회절격바(46) 및 제 3의회절격자(47)가 각각 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 것으로도 좋다. 홀로그램소자를 이용하는 경우에는 , 표면 릴리브형 홀로그램이 바람직하고, 블레즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
이상과 같이 구성된 광디스크장치(1)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)에서 광픽업(3)의 2축엑추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(34)가 포커싱방향 및 트래킹방향에 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(34)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 합초된다. 그리고, 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해, 복조처리 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서, 광디스크장치(1)에 대하여, 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하고 설명한다.
광디스크장치(1)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 수발광일체형소자(3)로부터 출사된 출사광이, 복합광학소자(32)의 제 1의 회절격자(45)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔으로 분할된 출사광은, 복합광학소자(32)의 제 2의 회절격자(46)를 투과하고, 2파장대물렌즈(34)에 의해 광디스크의 기록면(2a)에 각각 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)에서의 복귀광은, 복합광학소자(32)의 제 2의 회절격자(46)에 의해 회절되며, 0차광 및 ±1차광으로 분할되며, 이 ±1차광이 복귀광으로서 출사광으로 분리되고 제 3의 회절격자(47)에 입사된다. 제 3의 회절격자(47)에 입사된 복귀광은, 제 3의 회절격자(47)에 의해 회절되며, 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할되며, 이 -1차광이 복귀광으로서 수발광일체형소자(31)의 메인빔용 포토디텍터(51)의 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에 각각 입사한다.
여기서, 복합광학소자(32)내에서는, 제 2의 회절격자(46)에서 발생하는 복귀광이 광로변동은 제 3의 회절격자(47)에 의해 보정되는 것으로 되며, 복괴광이 수발광일체형소자(31)의 메인빔용 포토디텍터(51)의 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에 적절하게 입사한다.
여기서, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 최적한 위치로 되며, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 합초되고, 이른바 저스트포커스의 상태이면, 메인빔용 포토디텍터(51)의 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에 입사한 복귀광에 의한 빔스폿의 형상은, 도 10b에 나타내는 바와 같이 원형으로 된다.
도 10b는 나타내는 바와 같이 원형 빔스폿인 경우, 메인빔용 포토디텍터(51)는, 각각 대향하는 각 수광영역(a1, c1)과 각 수광영역(b1, d1)의 각 수광량이 동등하게 된다.
대물렌즈(32)가 광디스크(2)의 기록면(2a)에 지나치게 가까운 경우, 저스트포커스의 상태에서 벗어나고, 제 2의 회절격자(46)에서 분리된 복귀광이 복합광학소자(32)를 통과함으로써 발생한 비점수차에 의하여, 메인빔용 포토디텍터(51)의 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에 입사한 복귀광에 의한 빔스폿의 형상은, 도 10a에 나타내는 바와 같이 장축이 수광영역(a1) 및 수광영역(c1)에 걸친 타원형상으로 된다.
또한, 2파장대물렌즈(34)가 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 지나치게 먼 경우, 저스트포커스 상태에서 벗어나, 제 2의 회절격자(46)에서 분리된 복귀광이 복합광학소자(32)를 통과함으로써 발생한 비점수차에 의하여, 메인빔용 포토디텍터(51)의 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에 입사한 복귀광에 의한 빔스폿의 형상은, 도 10c에 나타내는 바와 같이 장축이 수광영역(b1) 및 수광영역(d1)에 걸친 타원형상으로 되며, 상술한 도 10a에 나타내는 빔스폿의 형상에 비하고 장축방향이 90도만 기울인 타원형상으로 된다.
이 때문에, 도 10a 및 도 10b에 나타내는 바와 같은 타원형상의 빔스폿인 경우, 메인빔용 포토디텍터(51)에 서로 대응하는 이(二)조의 각 수광영역(a1, c1)과 각 수광영역(b1, d1)에서는, 한쪽 조의 각 수광영역이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 다른 쪽 조의 각 수광영역이 수광하는 수광량이 적게 된다.
따라서, 메인빔용 포토디텍터(51)에 있어서 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)이 각각 검출하는 각 출력을 Sa1, Sb1, Sc1, Sd1로 하면, 포커싱에러신호(FE)는, 이하에 나타내는 수학식(21)에서 계산할 수 있다.
즉, 메인빔용 포토디텍터(51)에서는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 합초위치에 위치된 경우, 수학식(21)에 의하여 연산되는 포커싱에러신호(FE)가 0으로 된다. 메인빔용 포토디텍터(51)에서는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 지나치게 가까운 경우, 포커싱에러신호(FE)가 정(+)으로 되며, 또 광디스크(2)의 기록면에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 지나치게 먼 경우, 포커싱에러신호(FE)가 부(-)로 된다.
상술한 바와 같이 수발광일체형소자(31)의 메인빔용 포토디텍터(51)는, 각 수광영역(a1, b1, c1, d1)에 각각 입사된 각 빔스폿 출력에 의해, 포커싱에러신호(FE)를 얻는 동시에 재생신호를 얻는다.
한 조의 각 사이드빔용 포토디텍터(52, 53)는, 제 1의 회절격자(45)에서 ±1차광에 분할된 사이드빔이, 광디스크(2)에서 반사되어 복귀광으로 되며, 제 2의 회절격자(46)에서 ±1차광으로서 출사광과 분리되며, 제 3의 회절격자(47)에서 광로변동을 보정되어 입사되는 각 수광영역의 각 수광량을 검출하고, 이들 ±1차광의 각 출력의 차분을 연산함으로써 트래킹에러신호(TE)를 얻는다.
또한, 광픽업(3)은, 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)로부터 정보를 재생하는 광학계(60)와, 이 광학계(60)가 가지는 후술하는 대물렌즈를 구동변위시키는 도시하지 않은 렌즈구동기구를 가지는 것으로도 좋다. 이하에서, 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)에 대하여 설명하지만, 광학계(30)를 가지는 광픽업(3)에 대하여 설명하지만, 광학계(30)를 가지는 광픽업(3)과 대략 동등의 구성에 대해서는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
광픽업(3)이 가지는 광학계(60)는, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 광디스크(2)에 출사하는 2파장광원(61)과, 이 2파장광원(61)으로부터 출사된 출사광을 분할하고, 광디스크(2)에서의 복귀광을 출사광으로 분리하는 동시에, 출사광으로 분리된 복귀광을 또한 분할하는 복합광학소자(62)와, 2파장광원(61)으로부터 출력된 복합광학소자(62)를 투과한 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히는 개구 조리개(33)와, 이 개구조리개(33)에 의해 좁혀진 출사광을광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(34)와, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 수광하는 수광부(63)를 가지고 있다. 또, 수광계(60)는, 2파장광원(61)과 복합광학소자(62)와의 사이게 출사광에 있어서의 유효광속 이외의 불필요한 광속을 차광하는 제 1의 차광판(64)과, 복합광학소자(62)와 수광부(63)와의 사이에 복귀광에 있어서의 유효광속 이외의 불필요한 광속을 차광하는 제 2의 차광판(65)을 가지고 있다.
2파장광원(61)은, 파장이 예를 들면 780nm정도의 레이저광과 파장이 예를 들면 650nm정도의 레이저광을 선택적으로 발광점(61a) 또는 발광점(61b)으로부터 출사하는 반도체레이저를 갖추고 있다. 여기서, 2파장광원(61)은, 광디스크(2)가 CD포맷된 광디스크인 경우에, 드라이브 제어기(11)로부터의 제어신호에 의거하여 파장이 대략 780nm의 레이저광을 출사하고, 광디스크(2)가 DVD포맷으로 된 광디스크인 경우에, 드라이브제어기(11)로부터의 제어신호에 의거하여 파장이 대략 650nm의 레이저광을 출사하도록 전환가능하게 되어 있다.
복합광학소자(62)는, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 수지재료를 사출성형하는 것으로 블록형으로 형성되어 있고, 2파장광원(61)에 임해지는 동시에 이 2파장광원(61)의 발광점(61a) 또는 발광점(61b)으로부터 출사하는 출사광의 광축에 직교하는 제 1면(81)과, 이 제 1면(81)과 평행하게 대향하는 제 2면(82)과, 제 2면(82)에 대하여 소정의 각도만 경사하고 대향하는 제 3면(83)과, 제 1면(81) 및 제 2면(82)에 대하여 수직 또는 제 3면(83)에 대하여 소정의 각도만 경사하고 대향하는 제 4면(84)을 가지고 있다.
제 1면(81)에는, 2파장광원(61)의 발광점(61a) 또는 발광점(61b)으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 분할하는 제 1의 회절격자(75)가 설치되어 있다. 광학계(60)는, 트래킹에러신호(TE)를 얻기 위해, 이른바 3스폿법(3빔법)이 적용되어 있고, 제 1의 회절격자(75)에 의해 분할된 ±1차광을 수광부(63)에서 수광하고 ±1차광의 각 출력의 차분을 검출함으로써 트래킹서보를 행하도록 구성되어 있다.
제 2면(82)에는, 광디스크(2)로부터의 각 복귀광 중 제 1의 회절격자(75)로 분할된 0차광 및 ±1차광을 회절시키고, 각각 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면, 이 +1차광을 복귀광으로서 출사광의 광로로 분리하는 제 2의 회절격자(76)가 설치되어 있다.
제 3면(83)에는, 제 2회절격자(76)에 의하여 분리된 복귀광의 광로상에 위치하고, 이 복귀광을 반사 및 회절시키고, 또한 0차광 및 ±11차광으로 분할하고 예를 들면 이 -1차광을 복귀광으로서 제 2의 회절격자(76)에서 발생하는 광로변동을 보정하는 제 3의 회절격자(77)가 설치되어 있다.
이 제 3의 회절격자(77)는, 입사된 복귀광이 전반사하도록 제 3면(83)에 소정의 반사막이 설치되어 있고, 이른바 반사형의 회절격자로서 기능한다.
제 4면(84)에는 제 3의 회절격자(77)에 의하여 광로변동이 보정된 복귀광의 광로상에 위치하고, 이 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(78)이 설치되어 있다.
이 분할프리즘(78)은 도 13 및 도 14에 나타내는 바와같이, 대략 정사각추를 이루는 형상으로 형성되어있고, 제 3의 회절격자(77)에 의하여 반사및 회절된 -1차광이 이 회절광의 초합 또는 초합근방에서, 회절광의 중심이 정사각추의 정각(頂角)의 중심에 입사되도록 설치되어 있다.
또, 분할 프리즘 (78)은 복합광학소자(62)의 안쪽에 위치하고 이 안쪽 측에 정각(頂角)을 향하여 설치되어있다. 즉, 분할 프리즘 (78)은 제 1의 회절격자(75)로 분할된 3빔에 있어서의 0차광이 제 2의 회절격자(76)에서 회절되며, 제 3의 회절격자(77)에서 반사및 회절되고, 정각에 입사되도록 설치되어있다. 또한, 분할 프리즘(78)은 정사각추의 저면이 제3의 회절격자(77)에서 반사및 회절된 -1차광의 광축에 대하여 직교하도록 설치 되어 있다.
또, 복합광학소자(62)는 제2의 회절격자(76)로 분할된 복귀광이 통과함으로써, 분할 프리즘(78)에 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다. 복합광학소자(62)는 2파장 광원(61)에서 선택적으로 출사된 출사광의 광축 방향의 위치를 조동(調動)함으로써, 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는것이 가능하게 된다.
복합광학소자(62)는 상술한 바와 같이 수지재료를 사출성형 함으로써, 형성된다. 또, 기타 형성 방법으로서는 에칭가공에 의해 상술의 제 1회 회절격자(75), 제2의 회절격자(76), 제3의 회절격자(77)및 분할프리즘(78)을 형성해도 좋고, 기계가공에 의해 형성해도 상관없다. 또한 복합 광학소자(62)를 형성하는 재료로써는 수지재료에 한정되지 않고, 초재등의 투광성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들의 광학재료의 조합에 의해 부분적으로 재료구성을 바꿀 수 있도록 해도 좋다.
여기서, 복합광학소자(32)에서 설명한 경우와 동일하게 예를 들면 제 2의 회절격자(76), 및 제3의 회절격자(77)의 격자정수나 제 3면(83)과 제2면(82)이 이루는 각도등을 계산하고 복합광학소자(62)를 설계하는 것으로 파장 변동에 의한 복귀광의 광로변동을 보정하고, 분할프리즘(78)의 정각에 이 복귀광을 정확하게 인도할 수 있다.
이와 같이 설계된 복합광학소자(62)는 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 광디스크(2)로부터의 복귀광이 제2의 회절격자(76)에서 +1차광으로써 회절되고, 출사광과 분리될 때, 이 분리된 복귀광의 광로가 변동해도 이 복귀광을 제3의 회절격자(77)에서 -1차광으로써, 반사 및 회절시킴으로써, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 평상시 분할프리즘(78)의 정각으로 인도하고, 분할프리즘(78)에서 분할된 각 복귀광을 수광부(63)의 수광영역의 소정의 위치에 정확하게 인도할 수 있도록 되어있다.
개구조리개(33)는, 복합 광학소자(62)의 제 2의 회절격자(76)을 통과한 출사광의 광축상에 의치하고 설치되어 있다.
2파장대물렌즈(34)는 적어도 하나의 볼록렌즈에 의해 구성되며, 2파장광원(61)로부터 출사된 서로다른 파장의 출사광을 집광하는 집광렌즈이며, 개구 조리계(33)에서 좁혀진 출사광을 광디스크(2)에 집광하도록 설치되어 있다.
수광부(63)은 도 12에 나타내는 바와같이 제 1의 회절격자(75)에서 분할된 0차광인 메인빔을 수광하는 대략 사각형모양의 메인빔용 포토디텍터(91)와, 제1의 회절격자(75)에서 분할된 ±1차광인 두개의 사이드빔을 각각 수광하는 한 조의 대략 띠모양의 사이드 빔용 포토디텍터(92, 93)를 가지고 있다. 수광부(63)은 복합광학소자(62)의 분할 프리즘(78)에 의하여 분할된 각 복귀광에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 수광부(63)에는, 중앙에 위치하고, 대략 사각형모양의 메인빔용 포코디텍터(91)가 설치되는 동시에 이 메인빔용 포토 디텍터(91)를 사이에 끼워, 양측에 위치하고, 한조의 대략 띠모양의 사이드빔용 포토디텍터(92, 93)가 각각 설치되어 있다.
또, 수광부(63)가 메인빔용 포토디텍터(91)는 서로 직교하는 한조의 분할선에 의하여, 4등 분할된 각 수광영역(a2,b2, c2, d2)을 가지고 있다. 이들 각 수광영역(a2,b2, c2, d2)에는 분할프리즘(78)에 의하여 4분할 된 각 복귀광이 조사 된다.
제 1의 차광판(64)은, 2파장광원(61)과 복합광학소자(62)와의 사이에 출사광의 유효광속에 대응하는 대략 원형모양의 개구부가 설치되어 있고, 유효광속 이외의 불필요한 광속을 개구 제한하는 것으로 차광하도록 되어 있고, 복합광학소자(62)내에 미광이 들어가지 않도록 할 수 있다.
제 2의 차광판(64)은, 2파장광원(61)과 복합광학소자(62)와의 사이에 출사광의 유효광속에 대응하는 대략 원형모양의 개구부가 설치되어 있고, 유효광속 이외의 불필요한 광속을 개구제한 하는 것으로 차광하도록 되어 있고, 복합광학소자(62)내에 미광이 들어가지 않도록 할 수 있다.
제 2의 차광판(65)은, 복합광학소자(62)와 수광부(63)와의 사이에 복귀광의 유효광속에 대응하는 대략 원형모양의 개구부가 설치되어 있고, 유효광속 이외의불필요한 광속을 개구제한 하는 것으로 차광하도록 되어 있고, 복합광학소자(62)내의 분할프리즘(78)을 투과하지 않은 미광이 수광부(63)에 들어가지 않도록 할 수 있다.
또한, 제 1의 차광판(64) 및 제 2의 차광판(65)은, 개구부 형상이 대략 원형모양으로 한정되지 않고, 대략 타원형모양이나 대략 다각형등의 다른 형상으로 되어 있어도 좋다.
또, 제 1의 차광판(64) 및 제 2의 차광판(65)은, 도 14 및 도 15중에 있어서, 제 1의 회절격자(75)에 의해 분할된 0차광, 즉 메인빔에 대응하는 개구부만이 설치된 형상을 나타내고 있지만, ±1차광, 즉 사이드빔에 대응하는 개구부를 설치하지만, 개구부의 형상을 변형시킬 필요가 있다.
광픽업(3)이 가지는 렌즈구동기구는, 도시하지 않지만, 2파장대물렌즈(34)를 유지하는 렌즈홀더와, 이 렌즈홀더를 2파장대물렌즈(34)의 광축에 평행한 포커싱방향 및 2파장대물렌즈(34)의 광축에 직교하는 트래킹방향과의 2축방향으로 변위 가능하게 지지하는 홀더지지부와, 렌즈홀더를 2축방향에 전자력에 의해 구동변위시키는 전자구동부를 가지고 있다.
렌즈구동기구는, 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)가 검출하는 포커싱에러신호 및 사이드빔용 포토디텍터(92, 93)가 검출하는 트래킹에러신호에 의거하여, 2파장대물렌즈(34)를 포커싱에러방향 및 트래킹에러방향에 각각 구동변위시키고, 광디스크(2)의 기록면(2a)의 기록트랙에 출사광을 합초시킨다.
상술한 복합광학소자(62)는, 분할프리즘(78)이 예를 들면 팔각추로 형성되어도 좋다. 이 경우에는, 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)가, 수광면 중앙으로부터 방사형의 분할선에 의하여 8분할되도록 구성되어도 좋다. 복합광학소자(62)는, 분할프리즘(78)이, 제 4면(84)에 대하여 안쪽측에 설치되었지만, 제 4면(84)에 대하여 바깥쪽 측에 설치되어도 좋다. 또한, 복합광학소자(62)는, 분할프리즘(78)이, 평면을 가지는 각추에 한정되지 않고, 복수 곡면을 가지는 형상으로 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)의 분할영역을 대응하도록 설치하는 것으로 된다. 또한, 복합광학소자(62)는, 제 1의 회절격자(75), 제 2회절격자(76) 및 제 3의 회절격자(77)가 각각 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성으로 되어도 좋다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 블레즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
복합광학소자(62)는, 분할프리즘(78) 대신에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 4개의 영역으로 분할된 클레딩(79)을 이용해도 동등의 효과를 얻을 수 있다. 이 경우에, 클레딩(79)은, 분할프리즘(78)과 동등의 효과를 얻을 수 있도록, 분할영역(y1, y2, y3, y4)이 설치되며, 각 분할영역(y1, y2, y3, y4)에 있어서 홈을 형성하는 방향이 각각 다르다. 구체적으로는, 분할영역(y1)과 (y3)와의 홈을 형성하는 방향과, 분할영역역(y12)과 (y4)와의 홈을 형성하는 방향과 서로 직교하도록 되어 있다. 클레딩(79)은, 입사한 광디스크(2)로부터의 복귀광을, 각 분할영역(y1, y2, y3, y4)에 있어서의 각각 홈의 방향 및 격자정수에 따라서 회절시키서 4분할하고, 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)로 인도한다. 클레딩(79)은, 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성된다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 그레이즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
또한, 복합광학소자(62)는, 내부에 반사면을 가지는 설계해도 좋고, 반사면을 이용하고 광로를 구부림으로써 광학설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
더욱이 또한, 복합광학소자(62)는, 분할프리즘(78)에 입사하는 광디스크(2)로부터의 복귀광의 입사각이 분할프리즘(78)의 각면에 대하여 45°이하로 되도록 하는 즉, 분할프리즘(78)의 각면의 기울기각을 45° 이하로 하는 것으로, 입사하는 복귀광이 전반사조건에 들어가지 않도록, 굴절각을 크게 할 수 있으므로, 분할된 각 복귀광의 빔스폿 간격을 떨어지게 할 수 있고, 메인빔용 포토디텍터(91)내의 각 분할영역의 간격이나, 메인빔용 포토디텍터(91)와 사이드빔용 포토디텍터(92, 93)와의 간격을 넓게 취할 수 있고, 광픽업(3)의 조립정밀도를 숨길 수 있다.
이상과 같은 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서버회로(10)에서 광픽업(3)의 2축엑추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(34)가 포커싱방향 및 트래킹방향에 각각 구동변위됨으로써, 출사광(2)이 2파장대물렌즈(34)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 합초된다. 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해, 복조처리 및 오차정정처리 된 후, 인터페이스(14)로부터 재생신호로서 출력된다.
여기서, 상술한 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)에 대하여, 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를, 도면을 참조하고 설명한다.
광디스크장치(1)가, 도 11에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 2파장광원으로부터 출사된 출사광은, 제 1의 차광판(64)에 불필요광이 차광되어 유효광속만 복합광학소자(62)에 입사하고, 복합광학소자(62)의 제 1의 회절격자(75)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔에 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광은, 복합광학소자(62)의 제 2의 회절격자(76)가 투과되어, 2파장대물렌즈(34)에 의해 광픽업(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)에서 복귀광은, 복합광학소자(62)의 제 2의 회절격자(76)에 의해 회절하고, 제 3면(83)에 향하는 광로로 인가되어, +1차광이 제 3의 회절격자(77)에 입사된다. 제 3의 회절격자(77)에 입사된 제 2의 회절격자(76)에서의 +1차광은, 제 3의 회절격자(77)에 의해 반사 및 회절하고, -1차광이 분할프리즘(78)의 기울기각에 입사된다. 분할프리즘(78)의 정사각추의 정각에 입사된 -1차광은, 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향에 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되며, 제 2의 차광판(65)에 의해 불필요광이 차광되고 유효광속만 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)의 각 수광영역(a2, b2, c2, d2)에 각각 조사된다.
제 3의 회절격자(77)에서 회절된 회절광이 분할프리즘(78)의 정각에 입사될 때에, 도 17b에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 합초위치에 위치되어 있는 경우, 분할프리즘(78)의 정각에는, 거의 원형으로 된 회절광이 입사된다.
한편, 회절광이 분힐프리즘(78)의 정각에 입사될때, 도 17a에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 지나치게 가까운 경우, 2파장대물렌즈(34)가 합초위치에서 벗어나기 때문에, 회절광이 복합광학소자(62)를 통과함으로써 발생하는 비점수차에 의하여, 분할프리즘(78)의 정각에는, 장축이 도면중 왼쪽 상승의 타원형으로 된 회절각이 입사된다.
회절광이 분할프리즘(78)의 정각에 입사될때, 도 17c에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 지나치게 먼 경우, 2파장대물렌즈(34)가 합초위치에서 벗어나기 때문에, 회절광이 복합광학소자(62)를 통과함으로써 발생하는 비점수차에 의하여, 분할프리즘(78)의 정각에는, 장축이 도면중 왼쪽 상승의 타원형으로 된 회절광이 입사된다.
따라서, 2파장대물렌즈(34)가 합초위치에서 벗어난 상태에서, 분할프리즘(78)의 정각에 회절광이 입사될 때, 분할프리즘(78)의 서로 대향하는 이조의 주면(x1, x3)과 주면(x2, x4)에는, 한쪽 조의 각 주면에 회절광의 대부분이 입사하는 동시에, 다른 쪽 조의 각 주면에 회절광의 극히 작게 입사하도록 나뉘어져 있다.
즉, 도 17a에 나타내는 바와 같이 타원형으로 된 회절광이 입사하는 분할프리즘(78)에는, 회절광 대부분이 한조의 대향하는 각 주면(x1, x3)에 입사하는 동시에, 회절광의 극히 작게 한조의 대향하는 각 주면(x2, x4)에 입사한다. 또, 17c에 나타내는 바와 같이 타원형으로 된 회절광이 입사하는 분할프리즘(78)에는, 회절광의 대부분이 한조의 각 주면(x2, x4)에 입사하는 동시에, 회절광의 극히 작게 한조의 대향하는 각 주면(x1, x3)에 입사한다.
제 1의 회절격자(75)에서 분할된 0차광중 광디스크(2)로부터의 복귀광은, 제 2의 회절격자(77)에서 회절되어 -1차광으로 되며, 이 -1차광이 분할프리즘(78)의 각 주면(x1, x2, x3, x4)에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 굴절되기 때문에, 4개의 복귀광에 분할되며, 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)의 각 수광영역(a2, b2, c2, d2)에 각각 입사한다.
이 때문에, 도 18a 및 도 18c에 나타내는 바와 같이, 메인빔용 포토디텍터(91)의 서로 대향하는 2조의 각 수광영역(a2, c2)과 각 수광영역(b2, d2)에서는, 한쪽 조의 수광영역이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 다른 쪽 조의 각 수광영역이 수광하는 수광영역이 작게 된다.
즉, 도 17d에 나타내는 바와 같은 타원형의 회절광이 분할프리즘(78)에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(91)는, 도 18a에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(a2, c2)이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 대향하는 각 수광영역(b2, d2)이 수광하는 수광량이 적게 된다. 도 17c에 나타내는 바와 같은타원형의 회절광이 분할프리즘(78)에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(91)는, 도 18c에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(b2, d2)이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 대향하는 각 수광영역(a2, c2)이 수광하는 수광량이 적게 된다.
도 17b에 나타내는 바와 같은 원형의 회절광이 분할프리즘(78)의 정각에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(91)는, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(a2, c2)과 각 수광영역(b2, d2)의 각 수광량이 동등하게 된다.
따라서, 메인빔용 포토디텍터(91)는, 각 수광영역(a2, b2, c2, d2)에 각각 검출하는 각 출력을 Sa2, Sb2, Sc2, Sd2로 하면, 포커싱에러신호(FE)는, 이하에 나타내는 수학식(22)에서 계산할 수 있다.
즉, 메인빔용 포토디텍터(91)는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 합초위치에 위치된 경우, 수학식(22)에 의하여 연산되는 포커싱에러신호(FE)가 0으로 된다. 메인빔용 포토디텍터(91)는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 지나치게 가까운 경우, 포커싱에러신호(FE)가 정(+)으로 되며, 또 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(34)가 자나치게 먼 경우, 포커싱에러신호(FE)가 부(-)로 된다.
상술한 바와 같은 수광부(63)의 메인빔용 포토디텍터(91)는, 각수광영역(a2, b2, c2, d2)에 각각 입사된 각 빔스폿의 출력에 의해, 포커싱에러신호(FE)를 얻는 동시에 재생신호를 얻는다.
또, 한조의 각 사이드빔용 포토디텍터(92, 93)는, 제 1의 회절격자(75)에서 분할된 ±1차광중 광디스크(2)로부터의 복귀광의 각 수광량을 검출하고, 이들 ±1차광의 각 출력의 차분을 연산함으로써 트래킹에러신호(TE)를 얻는다.
이상과 같이 광디스크장치(1)는, 광학계(30) 또는 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)에 의해 얻어진 포커싱에러신호(FE) 및 트래킹에러신호(TE)에 의거하여, 서보회로(10)가 렌즈구동기구를 제어하고 2파장대물렌즈(34)를 포커싱방향 및 트래킹방향에 각각 구동변위시킴으로써, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 출사광을 합초시키고, 광디스크(2)에서 정보를 재생한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 관계되는 광디스크장치(1)는, 광학계(30)를 가지는 광픽업(3)이 광디스크(2)로부터의 복귀광을 회절하는 제 2의 회절격자(46)와, 이 제 2의 회절격자(46)에 의해 회절된 +1차광을 복귀광으로서, 이 복귀광을 또한 회절하는 제 3의 회절격자(47)가 설치된 복합광학소자(32)를 가짐으로써, 주위 온도변화에 의해 수발광일체소자(31)에서 선택적으로 출사되는 출사광의 발진파장이 변동해도 적절한 위치로 인도할 수 있다.
이 때문에, 광디스크장치(1)는, 종래의 복합광학소자와 같이 부품점수의 증가도 없이 간단한 구조의 광픽업을 이용하는 것으로, 얻어지는 포커싱에러신호(FE)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또, 광디스크장치(1)는, 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)이, 광디스크(2)에서복귀광을 회절하는 제 2의 회절격자(76)와, 이 제 2의 회절격자(76)에 의해 회절된 +1차광을 복귀광으로서, 이 복귀광을 더욱이 회절하는 제 3의 회절격자(77)와, 이 제 3의 회절격자(77)에 의해 회절된 -1차광을 복귀광으로서 이 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(78)이 설치된 복합광학소자(62)를 가짐으로써, 주위의 온도변화에 의해 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사되는 출사광의 발진파장이 적절한 위치로 인도할 수 있다.
이 때문에, 광디스크장치(1)는, 종래의 복합광학소자와 같이 부품점수의 증가도 없이 간단한 구조의 광픽업을 이용하는 것으로, 얻어지는 포커싱에러신호(FE)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
광디스크장치(1)는, 광학계(30)를 가지는 광픽업(3)에 있어서, 복합광학소자(32)만으로, 출사광과 복귀광을 분리하고, 수발광일체형소자(31)로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 발생하는 광로변동을 보정하는 기능을 갖추고 있기 때문에, 광학부품의 점수를 필요 최소한으로 한정시키고, 광학계(30)의 구성을 간결화, 소형화를 도모하는 동시에 제조코스트를 저감하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)내의 광학계(30)가 복합광학소자(32)를 가지는 것으로, 생산성이 향상하고, 제조코스트의 저감을 도모하고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
광디스크장치(1)는, 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)에 있어서, 복합광학소자(62)만으로, 출사광과 복귀광을 분리하고, 2파장광원(61)으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 발생하는 광로변동을 보정하는 기능을 갖추고 있기 때문에, 광학부품의 필요 최소한으로 한정시키고, 광학계(60)의 구성을 간소화하고, 소형화를 도모하는 동시에 제조코스트를 저감하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)내의 광학계(30)가 복합광학소자(32)를 가지는 것으로, 생산성이 향상하고, 제조코스트의 저감을 도모하고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
광디스크장치(1)는, 광학계(30)를 가지는 광픽업(3)을 이용하는 경우, 광원과 광학소자가 일체화 된 수발광일체형소자(31)를 이용한 광학유닛으로 되어 있으므로, 또한 부품점수를 삭감하고, 제조코스트의 저감을 실현하는 것이 가능하게 된다.
광디스크장치(1)는, 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)이, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 분리하는 분할프리즘(78)을 가지는 복합광학소자(62)를 가짐으로써, 메인빔용 포토디텍터의 분할선에 의하여 빔스폿을 분할하는 형식에 비하여 광로상에서 복귀광이 분할되기 때문에, 분할프리즘(78)에서 분할된 4개의 각 복귀광을 수광하도록 메인빔용 포토디텍터(91)의 각 수광영역(a2, b2, c2, d2)을 소정의 크기로 확보하는 것으로, 메인빔용 포토디텍터의 분할위치등에 요구되는 정밀도가 완화된다.
이 때문에, 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)에 있어서의 메인빔용 포토디텍터(91)의 제조코스트를 저감하는 동시에, 광픽업(3)의 제조공정에서 메인빔용 포토디텍터(91)의 위치조정을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되며, 얻어지는 포커싱에러신호(FE)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
광디스크장치(1)는, 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)이 2파장광원(61)으로부터 출사된 출사광의 유효광속만을 복합광학소자(62)로 인도하는 제 1의 차광판(64)을 가짐으로써, 복합광학소자(62)내에 입사하는 불필요광을 차광하고, 복합광학소자(62)내에 있어서의 미광의 활반사를 저감시킬 수 있다. 이 광디스크장치(1)는, 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)이, 복합광학소자(62)를 투과하는 복귀광의 유효광속만을 수광부(63)로 인도하는 제 2의 차광판(65)을 가짐으로써 수광부(63)에 입사하는 불필요광을 차광하고, 수광부(63)에 있어서의 광검출레벨의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관계되는 광디스크장치(1)는, 광학계(60)와 같이 제 1의 차광판(64) 및 제 2의 차광판(65)을 가지는 광픽업(3)의 예에 한정되지 않고, 예를 들면 복합광학소자(62)의 표면에 빛을 흡수하는 도료를 도포하거나, 복합광학소자(62)의 표면에 빛을 투과하지 않은 막을 증착하거나, 혹은 복합광학소자(62)의 표면을 조면화하는 것으로, 불필요광을 차광하도록 해도 좋다.
광디스크장치(1)는, 상술한 광픽업(3)에 있어서 포커싱에러신호(FE)를 얻기 위해, 이른바 비점수차법이 채용되었지만, 푸코법등의 다른 검출방법이 이용되어도 좋다.
광디스크장치(1)는, 상술한 복합광학소자(32) 및 복합광학소자(62)와 같이 하나의 소자를 구성하는 것이 어려운 경우, 각 광학소자를 개별로 상술과 같은 배치로 하는 광학계로 하는 것으로 동일의 기능을 얻을 수 있다라는 것은 말할 필요도 없다.
그래서, 이하에서는, 복합광학소자(32) 및 복합광학소자(62)와 같이 하나의 소자에 의해 구성하지 않고 각 광학소자를 배치로 하는 광학계를 갖추는 광픽업(3)의 구성예에 대하여 설명한다. 또한, 상술의 복합광학소자(32) 또는 복합광학소자(62)를 갖춘 광픽업(3)에서는, 광로변동을 보정하는 광학계를 갖추고 있지만, 이하에서의 예에서는, 서로 다른 파장의 레이저광의 발광점(61a 및 61b)의 위치가 떨어진 경우에, 서로 다른 파장의 레이저광에 있어서의 서로의 광로의 차가 크게 되므로, 서로 다른 파장의 레이저광의 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광학계를 가지는 예를 설명한다.
우선, 제 1의 예로서, 광픽업(3)은, 예를 들면, 도 19에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)에서 정보를 재생하는 광학계(100)가 가지는 후술하는 대물렌즈를 구동변위시키는 도시하지 않은 렌즈구동기구를 가진다. 이하에서, 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)에 대하여 설명했지만, 광학계(30 또는 60)를 가지는 광픽업(3)과 공통의 구성에 대해서는 공통의 부호를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.
광픽업(3)이 가지는 광학계(100)는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(101)과, 이 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 출사광을 3분할하는 회절격자(102)와, 이 회절격자(102)에 의해 3분할된 출사광을 반사시키는 동시에 광디스크(2)에서 복귀광을 투과시키는 빔스프리터(103)와, 이 빔스프리터(103)에서 반사된 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히는 개구조리개(104)와, 이 개구조리개(104)에 의해 좁혀진 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(105)와, 빔스프리터(103)를 투과한 광디스크(2)로부터의 복귀광의 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광로합성회절소자(106)와, 이 광로합성회절소자(106)에 의해 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(107)과, 이 분할프리즘(107)에서 분리된 복귀광을 수광하는 수광부(108)를 가지고 있다.
2파장광원(101)은, 도 20에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 파장이 780nm정도의 레이저광과 파장이 650nm정도의 레이저광을 발광점(101a)과 발광점(101b)에서 각각 출사하는 반도체 레이저를 가지고 있다. 2파장광원(101)은, 드라이제어기(11)에서의 제어신호에 의거하여 광디스크(2)의 포맷에 대응하는 발광점을 전환하고, 출사광의 파장을 전환한다. 2파장광원(101)은, 짧은 파장의 레이저광을 출사하는 발광점(101b)이 광축중심으로 되도록 설치되어 있다.
회절격자(102)는, 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 되도록 3분할하는 회절격자이며, 출사광의 분산방향은, 광디스크(2)의 기록트랙방향으로 대응하도록 되어 있다. 광학계(100)는, 트래킹에러신호(TE)를 얻기 위해, 이른바 DPP(Differential Push-Pull)법이 적용되어 있고, 회절격자(102)에 의해 분할된 ±1차광을 수광부(108)에서 수광하고 트래킹서보를 행하도록 구성되어 있다.
빔스프리터(103)는, 제 1면(103a)과 제 2면(103b)으로 이루는 투광성을 가지는 평행판부재이며, 2파장광원(101)으로부터 출사된 출사광에 대하여 제 1면(103a)과 제 2면(103b)이 소정의 각도를 가지도록 배치되며, 2파장광원(101)으로부터 출사된 레이저광을 제 1면(103a)에서 반사하고 광디스크(2)측으로 인도하는 동시에, 광디스크(2)에서 반사된 복귀광을 제 1면(103a) 및 제 2면(103b)을 투과시키고 분할프리즘(170)으로 인도하도록 되어 있다.
빔스프리터(103)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광이 통과함으로써, 분할프리즘(107)으로 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다. 빔스프리터(103)는, 2파장광원(101)으로부터 출사된 선택적으로 출사광의 광축방향의 위치를 조동함으로써, 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 빔스프리터(103)의 제 1면(103a)에는, 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 출사된 출사광을 반사하고, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 투과시키는 하프미러면이 설치되어 있다.
개구조리개(104)는, 소정의 개구수로 되도록 레이저광을 좁히기 때문에, 빔스프리터(103)의 제 1면(103a)에서 반사한 출사광의 광축상에 위치하고 설치되어 있다.
2파장대물렌즈(105)는, 2파장대물렌즈(101)로부터 출사된 서로 다른 파장의 레이저광에 대응하는 집광렌즈이며, 적어도 하나의 볼록렌즈에 의해 구성되며, 2파장광원(101)으로부터 출사되는 개구조리개(104)에서 좁혀진 출사광을 광디스크(2)에 집광하도록 설치되어 있다.
광로합성회절소자(106)는, 2파장광원(101)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 회절소자이다. 여기서, 광디스크(2)가 CD에 대응하는 포맷인 경우에 2파장광원(101)의 발광점(101a)으로부터 파장이 대략 780nm의 레이저광이 출사되지만, 발광점(101a)이 광축중심에서 벗어나 있기 때문에, 광디스크(2)에서의 복귀광의 집광위치의 어긋남을 발생시키고, 광디스크(2)로부터의 복귀광이 분할프리즘(107)의 정각에 적절하게 입사하지 않게 된다. 광로합성회절소자(106)는, 파장이 대략 650nm의 레이저광의 광로에 대한 파장이 대략 780nm의 레이저광의 광로의 어긋남을 보정하는 것으로 광로를 합성하도록 되어 있다. 여기서, 광로합성회절소자(106)에 있어서의, 광로변동을 보정하는 원리에 대해서는, 상술의 발진파장의 변동에 의한 광로변동을 보정하는 경우와 동일의 원리를 이용할 수 있으므로 설명을 생략한다.
광로합성회절소자(106)는, 대략 평판형상의 광투과부재상에 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램 패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성되어도 좋다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 블레즈화 홀로그램화하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
분할 프리즘(107)은 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 대략 정사각추를 이루는 형상으로 형성되어 있고, 빔 스프리터(103)을 통과한 복귀광의 합초 또는 합초 근방에서 복귀광의 중심이 정사각추의 정각의 중심에 입사되도록 설치되어 있다. 분할프리즘(107)은 빔 스프리터(103)을 투과한 복귀광의 광로상에 위치하고 이 복귀광을 4분할한다.
분할 프리즘(107)은 회절격자(102)에서 분할된 3빔에 있어서의 0차광이 정각에 입사되도록 설치되어 있다. 또한 분할 프리즘(107)은 정사각추의 저면이 회절격자(102)에서 분할된 3빔에 있어서의 0차광의 광축에 대하여 직교하도록 설치되어 있다.
분할 프리즘(107)은 수지재료을 사출성형함으로써, 형성된다. 또한, 분할 프리즘(107)을 형성하는 재료로서는 수지재료에 한정되지 않고, 초재등의 투과성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들의 광학재료의 조합에 의해 부분적으로 재료구성을 바꾸도록 해도 좋다.
수광부(108)는 도 23에 나타내는 바와 같이, 회절격자(102)에서 분할된 0차광인 메인빔을 수광하는 대략 사각형모양의 메인빔용 포토디텍터(111)와, 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광인 2개의 사이드빔을 각각 수광하는 한조의 대략 띠모양의 사이드빔용 포토디텍터(112, 113)를 가지고 있다. 수광부(108)는 분할 프림즘(107)에 의하여 분할된 각 복귀광에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 수광부(108)에는 중앙에 위치하고 대략 사각형모양의 메인빔용 포토디텍터(111)가 설치되는 동시에 이 메인빔용 포토디텍터(111)를 사이에 끼우고, 양측에 위치하고, 한 조의 대략 사각형 모양의 사이드빔용 포토디텍터(112, 113)가 각각 설치되어 있다.
수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)는 서로 직교하는 한 조의 분할 선에 의하여 4등분할된 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)을 가지고 있다. 이들 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에는 분할 프리즘(107)에 의하여 4분할된 각 복귀광이 조사된다.
수광부(108)의 사이드 빔용 포토디텍터(112, 113)는 각각 분할 선에 의하여 2등분할된 수광영역(e3, f3), 수광영역(g3, h3)을 가지고 있다. 이들 각 수광영역(e3, f3)에는, 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 광디스크(2)로부터의 복귀광의 한 쪽이 조사되며, 이들 각 수광영역(g3, h3)에는 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 광 디스크(2)의 다른 쪽이 조사된다.
광픽업(3)이 가지는 렌즈구동기구는 도시하지 않지만, 2파장대물렌즈(105)를 유지하는 렌즈홀더와, 이 렌즈홀더를 2파장대물렌즈(105)의 광축에 평행한 포커싱방향 및 2파장대물렌즈(105)의 광축에 직교하는 트래킹방향과의 2축방향에 변위가능하게 지지하는 홀더 지지부재와 렌즈홀더를 2축방향으로 전자력에 의해 구동변위시키는 전자구동부를 가지고 있다.
렌즈구동기구는 수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)가 검출하는 포커싱에러신호 및 사이드빔용 디텍터(112, 113)가 검출하는 트래킹에러신호에 의거하여 2파장대물렌즈(105)를 포커싱 방향 및 트래킹 방향으로 각각 구동변위시키고 광디스크(2)의 기록면(2a)의 기록트랙에 출사광을 합초시킨다.
이상과 같은 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)는 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여, 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)에서 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(105)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(105)를 거쳐서 광디스크(2)의 소정 기록트랙에 합초된다. 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조회로 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서, 상술한 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 도 22에 나타내는 바와 같이, 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 광디스크(2)에 대응하는, 파장의 출사광은 회절격자(102)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광의 빔 스프리터(103)의 제 1면(103a)에서 반사되고, 개구 조리개(104)에 의해 소정의 개구수로 좁혀지며, 2파장대물렌즈(105)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)에서의 복귀광은 빔 스트리터(103)의 제 1면(103a)에서 굴절하고, 빔 스트리터(103)내를 투과하고, 제 2면(103b)에서 굴절하고 광로합성회절소자(106)에 의해 광원(101)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동이 보정되고, 광로가 합성되며, 회절격자(102)에서 분할된 0차광에 대응하는 복귀광이 분할 프리즘(107)의 정각에 입사된다. 분할 프리즘(107)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광의 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(108)의 메임빔용 포토디텍터(111)의 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에 각각 조사된다. 또, 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 빔 스프리터(103)를 투과한 복귀광의 한 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 포토디텍터(112)의 수광영역(e3, f3)에 각각 조사되며 다른 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 디텍터(113)의 각 수광영역(g3, h3)에 각각 조사된다.
여기서, 빔스프리터(103)를 투과한 복귀광이 분할프리즘(107)의 정각에 입사될때, 도 24b에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여2파장대물렌즈(105)가 합초위치에 위치되어 있는 경우, 분할프리즘(107)의 정각에는, 거의 원형으로 된 복귀광이 입사된다.
한편 복귀광이 분할프리즘(107)의 정각에 입사될때, 도 24a에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(105)가 지나치게 가까운 경우, 2파장대물렌즈(105가 합초위치에서 벗어나기 때문에, 복귀광이 빔스프리터(103)를 통과함으로써 발생하는 비점수차에 의하여, 분할프리즘(78)의 정각에는, 장축이 도면중 왼쪽 상승의 타원형으로 된 복귀광이 입사된다.
복귀광이 분할프리즘(78)의 정각에 입사될 때, 도 24c에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(105)가 지나치게 먼 경우, 2파장대물렌즈(105)가 합초위치에서 벗어나기 때문에, 복귀광이 빔스프리터(103)를 통과함으로써 발생하는 비점수차에 의하여, 분할프리즘(78)의 정각에는, 장축이 도면중 왼쪽 상승의 타원형으로 된 복귀광이 입사된다.
따라서, 2파장대물렌즈(105)가 합초위치에서 벗어난 상태에서, 분할프리즘(107)의 정각에 복귀광이 입사될 때, 분할프리즘(78)의 서로 대향하는 이조의 주면(x5, x7)과 주면(x6, x8)에는, 한쪽 조의 각 주면에 회절광의 대부분이입사하는 동시에, 다른 쪽 조의 각 주면에 회절광의 극히 작게 입사하도록 나뉘어져 있다.
즉, 도 24a에 나타내는 바와 같이 타원형으로 된 복귀광이 입사하는 분할프리즘(107)에는, 복귀광 대부분이 한조의 대향하는 각 주면(x5, x7)에 입사하는 동시에, 복귀광의 극히 작게 한조의 대향하는 각 주면(x6, x8)에 입사한다. 또, 24c에 나타내는 바와 같이 타원형으로 된 복귀광이 입사하는 분할프리즘(107)에는, 회절광의 대부분이 한조의 각 주면(x6, x8)에 입사하는 동시에, 회절광의 극히 작게 한조의 대향하는 각 주면(x5, x7)에 입사한다.
광디스크(2)에서의 복귀광중 회절격자(102)에서 분할된 분할프리즘(107)의 각 주면(x5, x6, x7, x8)에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 굴절되기 때문에, 4개의 복귀광에 분할되며, 수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)의 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에 각각 입사한다.
이 때문에, 도 25a 및 도 25c에 나타내는 바와 같이, 메인빔용 포토디텍터(111)의 서로 대향하는 2조의 각 수광영역(a3, c3)와 각 수광영역(b3, d3)에서는, 한쪽 조의 수광영역이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 다른 쪽 조의 각 수광영역이 수광하는 수광영역이 작게 된다.
즉, 도 24d에 나타내는 바와 같은 타원형의 복귀광이 분할프리즘(78)에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(111)는, 도 25a에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각수광영역(a3, c3)이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 대향하는 각 수광영역(b3, d3)이 수광하는 수광량이 적게 된다. 도 24c에 나타내는 바와 같은 타원형의 회절광이 분할프리즘(107)에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(111)는, 도 25c에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(b3, d3)이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 대향하는 각 수광영역(a3, c3)이 수광하는 수광량이 적게 된다.
도 24b에 나타내는 바와 같은 원형의 회절광이 분할프리즘(107)의 정각에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(111)는, 도 25b에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(a3, c3)와 각 수광영역(b3, d3)의 각 수광량이 동등하게 된다.
따라서, 메인빔용 포토디텍터(111)는, 각 수광영역(a2, b2, c2, d2)에 각각 검출하는 각 출력을 Sa3, Sb3, Sc3, Sd3로 하면, 포커싱에러신호(FE)는, 이하에 나타내는 수학식(23)에서 계산할 수 있다.
즉, 메인빔용 포토디텍터(111)는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(105)가 합초위치에 위치된 경우, 수학식(22)에 의하여 연산되는 포커싱에러신호(FE)가 0으로 된다. 메인빔용 포토디텍터(111)는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(105)가 지나치게 가까운 경우, 포커싱에러신호(FE)가 정(+)으로 되며, 또 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(105)가 자나치게 먼 경우, 포커싱에러신호(FE)가 부(-)로 된다.
상술한 바와 같은 수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)는, 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에 각각 입사된 각 빔스폿의 출력에 의해, 포커싱에러신호(FE)를 얻는 동시에 재생신호를 얻는다.
한조의 각 사이드빔용 포토디텍터(112, 113)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광 중 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광의 각 수광량을 각 수광영역(e3, f3, g3, h3)에서 수광한다.
따라서, 사이드빔용 포토디텍터(112, 113)는, 각 수광영역(e3, f3, g3, h3)이 각각 검출하는 각 출력을 Sa3, Sb3, Sc3, Sd3로 하면, 트래킹에러신호(TE)는, 이하의 수학식(24)에 나타내는 바와 같이 계산할 수 있다.
이상과 같이 구성된 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)에서는, 광로합성회절소자(106)에 의해, 2파장광원(101)이 선택적으로 출사하는 출사광의 파장의 차이에 의한 발광점의 위치 어긋남에서 변동한 광로를 보정할 수 있고, 분할프리즘(107)의 정각에 각각의 파장의 복귀광을 인도하는 4분할할 수 있으므로, 수광부(108)의 각 수광영역에 복귀광을 적절하게 인도할 수 있다.
다음으로, 제 2의 예에서, 광픽업(3)은, 예를 들면, 도 26에 나타내는 바와같이, 광디스크(2)에서 정보를 재생하는 광학계(120)와, 이 광학계(120)가 가지는 후술하는 대물렌즈를 구동변위시키는 도시하지 않은 렌즈구동기구를 가진다. 이하에서, 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)에 대하여 설명하지만, 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)과 공통하는 구성에 대해서는 공통의 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
광픽업(3)이 가지는 광학계(120)는, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(101)과, 이 2파장광원(101)으로부터 출사된 출사광을 3분할하는 회절격자(102)와, 회절격자(102)에 의해 3분할된 출사광과 광디스크(2)로부터의 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터(123)와, 빔스프리터(123)에서 분리된 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히는 개구수 조리개(104)에 의해 좁혀진 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(105)와, 빔스프리터(123)를 투과한 광디스크(2)로부터의 복귀광의 발광점 어긋남에 의한 광로의 변동을 보정하는 광로합성회절소자(106)와, 광로합성회절소자(106)에 의해 광로의 변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(107)과, 분할프리즘(107)에서 분리된 복귀광을 수광하는 수광부(108)를 가지고 있다.
빔스프리터(123)는, 제 1면(123a)과 제 2면(123b)으로 이루는 투광성을 가지는 평행판부재이며, 2파장광원(101)으로부터 출사된 레이저광에 대하여 제 1면(123a)과 제 2면(123b)이 소정의 각도를 가지도록 배치되며, 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 선택된 출사광을 제 1면(123a)에서 반사하고 광디스크(2)측으로 인도하는 동시에, 광디스크(2)에서 반사된 복귀광을 제 1면(123a)을 투과시키고 제2면(123b)에서 반사시키고 분할프리즘(107)으로 인도하도록 되어 있다.
빔스프리터(123)는, 제 1면(123a)의 입사영역이 하프미러면으로 되며, 또, 제 2면(123b)이 전반사면으로 되어 있고, 이 제 2면(123b)이, 예를 들면 반사막을 증착하는 등의 수법에서 형성되며, 복귀광을 전반사 하도록 되어 있다.
빔스프리터(123)는 광디스크(2)로부터의 복귀광이 통과함으로써, 분할프리즘(107)에 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다. 빔스프리터(123)는, 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 출사광의 광축방향의 위치를 조동함으로써, 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.
분할프리즘(107)은, 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 대략 정사각추를 이루는 형상으로 되어 있고, 빔스프리터(123)를 통과한 복귀광의 초점 또는 초점근방 복귀광의 중심이 정사각추의 정각의 중심에 입사되도록 설치되어 있다. 분할프리즘(107)은 빔스프리터(103)를 통과한 복귀광의 광로상에 위치하고 이 복귀광을 4분할한다.
이상과 같은 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)로부터 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(105)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(105)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 합초된다. 그리고, 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조회로 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서, 상술한 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 도 26에 나타내는 바와 같이, 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 광디스크(2)에 대응하는, 파장의 출사광은 회절격자(102)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광의 빔 스프리터(123)의 제 1면(123a)에서 반사되고, 개구 조리개(104)에 의해 소정의 개구수로 좁혀지며, 2파장대물렌즈(105)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)에서의 복귀광은 빔 스트리터(103)의 제 1면(123a)을 투과하고, 제 2면(123b)에서 반사되며, 제 1면(123a)을 투과하고, 광로합성회절소자(106)에 의해 광원(101)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동이 보정되고, 광로가 합성되며, 회절격자(102)에서 분할된 0차광에 대응하는 복귀광이 분할프리즘(107)의 정각에 입사된다. 분할 프리즘(107)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광은 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(108)의 메임빔용 포토디텍터(111)의 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에 각각 조사된다. 또, 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 빔 스프리터(123)를 투과한 복귀광의 한 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 포토디텍터(112)의 수광영역(e3, f3)에 각각 조사되며 다른 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 디텍터(113)의 각 수광영역(g3, h3)에 각각 조사된다.
이상과 같이 구성된 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)에서는, 광로합성회절소자(106)에 의해, 2파장광원(101)이 선택적으로 출사하는 출사광의 파장의 차이에 의한 발광점의 위치 어긋남에서 변동한 광로를 보정할 수 있고, 분할프리즘(107)의 정각에 각각의 파장의 복귀광을 인도하는 4분할할 수 있으므로, 수광부(108)의 각 수광영역에 복귀광을 적절하게 인도할 수 있다.
다음으로, 제 3의 예에서, 광픽업(3)은, 예를 들면, 도 27에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)에서 정보를 재생하는 광학계(130)와, 이 광학계(130)가 가지는 후술하는 대물렌즈를 구동변위시키는 도시하지 않은 렌즈구동기구를 가진다. 이하에서, 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)에 대하여 설명하지만, 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)과 공통하는 구성에 대해서는 공통의 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
광픽업(3)이 가지는 광학계(120)는, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(101)과, 이 2파장광원(101)으로부터 출사된 출사광을 3분할하는 회절격자(102)와, 회절격자(102)에 의해 3분할된 출사광과 광디스크(2)로부터의 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터(133)와, 빔스프리터(133)에서 분리된 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히는 개구수 조리개(104)에 의해 좁혀진 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(105)와, 빔스프리터(133)를 통과한 광디스크(2)로부터의 복귀광의 발광점 어긋남에 의한 광로의 변동을 보정하는 광로합성회절소자(106)와, 광로합성회절소자(106)에 의해 광로의 변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(107)과, 분할프리즘(107)에서 분리된 복귀광을 수광하는 수광부(108)를 가지고 있다.
빔스프리터(133)는, 제 1면(133a)과 이 제 1면(133a)에 대하여 평행한 제 2면(133b)과, 제 1면(133a) 및 제 2면(133b)과의 사이에 출사광의 광축에 대하여 소정의 각도만 기울인 제 3면(133c)과, 제 1면(133a) 및 제 2면(133b)과 직교하는 제 4면(133b)과, 제 3면(133c)과 대략 평행하게 된 제 5면(13e)으로 이루는 투광성을 가지는 부재이다. 빔스프리터(133)는, 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 출사된 출사광을 제 1면(133a)과 제 2면(133b)이 대략 직교하도록 설치되며, 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 출사된 출사광을, 제 1면(133a)을 투과시키고 제 3면(133c)에서 반사하고, 제 4면(133d)을 투과시키고 광디스크(2)측으로 인도하는 동시에, 광디스크(2)에서 반사된 복귀광을 제 4면(133d) 및 제 3면(133c)을 투과시키고 제 5면(133e)에서 반사시키고, 제 1면(133a)의 출사영역을 투과시키고 광로합성회절소자(106)로 인도한다.
빔스프리터(133)는, 제 3면(133c)이 하프미러면으로 되며, 또, 제 5면(133e)이 전반사면으로 되어 있고, 이 제 5면(133e)이, 예를 들면 반사막을 증착하는 등의 수법에서 형성되며, 복귀광을 전반사한다.
빔스프리터(133)는 광디스크(2)로부터의 복귀광이 통과함으로써, 광로합성회절소자(106)에 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다.빔스프리터(123)는, 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 출사광의 광축방향의 위치를 조동함으로써, 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.
분할프리즘(107)은, 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 대략 정사각추로 이루는 형상으로 되어 있고, 빔스프리터(123)를 통과한 복귀광의 초점 또는 초점근방 복귀광의 중심이 정사각추의 정각의 중심에 입사되도록 설치되어 있다. 분할프리즘(107)은 빔스프리터(133)를 통과한 복귀광의 광로상에 위치하고 이 복귀광을 4분할한다.
이상과 같은 광학계(130)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)로부터 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(105)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(105)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 합초된다. 그리고, 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조처리 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서, 상술한 광학계(130)를 가지는 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 도 27에 나타내는 바와 같이, 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 광디스크(2)에대응하는 파장의 출사광은 회절격자(102)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광의 빔 스프리터(133)의 제 1면(133a)을 투과하고 제 3면(133c)에서 반사되어 제 4면(133d)을 투과하고, 개구 조리개(104)에 의해 소정의 개구수로 좁혀지며, 2파장대물렌즈(105)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)에서의 복귀광은 빔스프리터(133)의 제 4면(133d)을 투과하고, 제 5면(133e)에서 반사되며, 제 1면(133a)의 입사영역과는 다른 출사영역을 투과하고, 광로합성회절소자(106)에 의해 광원(101)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동이 보정되고, 광로가 합성되며, 회절격자(102)에서 분할된 0차광에 대응하는 복귀광이 분할프리즘(107)의 정각에 입사된다. 분할프리즘(107)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광은 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(108)의 메임빔용 포토디텍터(111)의 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에 각각 조사된다. 또, 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 빔 스프리터(133)를 투과한 복귀광의 한 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 포토디텍터(112)의 각 수광영역(e3, f3)에 각각 조사되며, 다른 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 디텍터(113)의 각 수광영역(g3, h3)에 각각 조사된다.
이상과 같이 구성된 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)에서는, 광로합성회절소자(106)에 의해, 2파장광원(101)이 선택적으로 출사하는 출사광의 파장의 차이에의한 발광점의 위치 어긋남에서 변동한 광로를 보정할 수 있고, 분할프리즘(107)의 정각에 각각의 파장의 복귀광을 인도하는 4분할할 수 있으므로, 수광부(108)의 각 수광영역에 복귀광을 적절하게 인도할 수 있다.
다음으로, 제 4의 예에서, 광픽업(3)은, 예를 들면, 도 28에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)에서 정보를 재생하는 광학계(140)와, 이 광학계(140)가 가지는 후술하는 대물렌즈를 구동변위시키는 도시하지 않은 렌즈구동기구를 가진다. 이하에서, 광학계(140)를 가지는 광픽업(3)에 대하여 설명하지만, 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)과 공통하는 구성에 대해서는 공통의 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.
광픽업(3)이 가지는 광학계(140)는, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(101)과, 이 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 출사된 출사광을 3분할하는 회절격자(102)와, 회절격자(102)에 의해 3분할된 출사광과 광디스크(2)로부터의 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터(143)와, 빔스프리터(143)에서 분리된 출사광을 소정의 개구수(NA)로 좁히는 개구수 조리개(104)와, 이 개구조리개(104)에 의해 좁혀진 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(105)와, 빔스프리터(133)를 통과한 광디스크(2)로부터의 복귀광의 발광점 어긋남에 의한 광로의 변동을 보정하는 광로합성회절소자(106)와, 광로합성회절소자(106)에 의해 광로의 변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(107)과, 분할프리즘(107)에서 분리된 복귀광을 수광하는 수광부(108)를 가지고 있다.
빔스프리터(143)는, 제 1면(143a)과 이 제 1면(143a)에 수직한 평행한 제 2면(143b)과, 제 1면(143a) 및 제 2면(143b)에 접하는 제 3면(143c)이, 대략 이등변삼각형을 이루는 대략 삼각기둥 형상으로 된 투광성을 가지는 부재이다. 빔스프리터(143)는, 2파장광원(101)으로부터 선택적으로 출사된 출사광을 제 1면(143a)에서 반사하고 광디스크(2)측으로 인도하는 동시에, 광디스크(2)에서 반사된 복귀광을, 제 1면(143a)을 투과시키고 제 3면(143c)에서 반사하고, 제 2면(143b)을 투과시키고 광로합성회절소자(106)로 인도한다.
빔스프리터(143)는, 제 1면(143a)이 하프미러면으로 되며, 제 3면(143e)이 전반사면으로 되어 있고, 이 제 3면(143e)이, 예를 들면 반사막을 증착하는 등의 수법에서 형성되며, 복귀광을 전반사한다. 빔스프리터(143)는 광디스크(2)로부터의 복귀광이 통과함으로써, 광로합성회절소자(106)에 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다. 빔스프리터(143)는, 2파장광원(101)에서 출사된 출사광의 광축방향의 위치를 조동함으로써, 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.
분할프리즘(107)은, 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 대략 정사각추로 이루는 형상으로 되어 있고, 빔스프리터(123)를 통과한 복귀광의 초점 또는 초점근방 복귀광의 중심이 정사각추의 정각의 중심에 입사되도록 설치되어 있다. 분할프리즘(107)은 광로합성회절소자(106)를 투과한 복귀광의 광로상에 위치하고 이 복귀광을 4분할한다.
이상과 같은 광학계(130)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)는,광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)로부터 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(105)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(105)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 합초된다. 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조처리 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서, 상술한 광학계(140)를 가지는 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 도 27에 나타내는 바와 같이, 2파장광원(101)에서 선택적으로 출사된 광디스크(2)에 대응하는 파장의 출사광은 회절격자(102)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광의 빔 스프리터(143)의 제 1면(143a)에서 반사되며, 개구 조리개(104)에 의해 소정의 개구수로 좁혀지며, 2파장대물렌즈(105)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)에서의 복귀광은 빔스프리터(143)의 제 1면(143d)을 투과하고, 제 3면(143e)에서 반사되며, 제 2면(143a)을 투과하고, 광로합성회절소자(106)에 의해 광원(101)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동이 보정되고, 광로가 합성되며, 회절격자(102)에서 분할된 0차광에 대응하는 복귀광이 분할프리즘(107)의 정각에 입사된다. 분할프리즘(107)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광은 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(108)의 메임빔용 포토디텍터(111)의 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에 각각 조사된다. 또, 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 빔 스프리터(143)를 투과한 복귀광의 한 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 포토디텍터(112)의 각 수광영역(e3, f3)에 각각 조사되며, 다른 쪽은 수광부(108)의 사이드빔용 디텍터(113)의 각 수광영역(g3, h3)에 각각 조사된다.
이상과 같이 구성된 광학계(120)를 가지는 광픽업(3)에서는, 광로합성회절소자(106)에 의해, 2파장광원(101)이 선택적으로 출사하는 출사광의 파장의 차이에 의한 발광점의 위치 어긋남에서 변동한 광로를 보정할 수 있고, 분할프리즘(107)의 정각에 각각의 파장의 복귀광을 인도하는 4분할할 수 있으므로, 수광부(108)의 각 수광영역에 복귀광을 적절하게 인도할 수 있다.
이상과 같이, 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)이, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 빔스프리터(103, 123, 133, 143)에 의해, 2파장광원(61)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정할 수 있으므로, 광디스크(2)에 대응하는 파장의 서로 다른 복귀광을 분할프리즘(107)의 정각에 적절하게 입사시키는 것으로, 포커싱에러신호의 신뢰성을 향상할 수 있다.
광디스크장치(1)는, 광학계(100, 120, 130, 140)를 가지는 광픽업(3)이, 분할프리즘(107) 대신에, 도 16에 나타내는 바와 같이, 4개의 영역에 분할된 클레딩(79)을 이용해도 동등의 효과를 얻을 수 있다. 이 경우에, 클레딩(79)은,분할프리즘(107)과 동등의 효과가 얻어지는 바와 같이, 분할영역(y1, y2, y3, y4) 이 설치되며, 각 분할영역(y1, y2, y3, y4)에 있어서 홈을 형성하는 방향이 각각 다르다. 구체적으로는, 분할영역(y1과 y3)의 홈을 형성하는 방향과, 분할영역(y2과 y4)의 홈을 형성하는 방향이 서로 직교하도록 되어있다. 클레딩(79)은, 입사한 광디스크(2)로부터의 복귀광을, 각 분할영역(y1, y2, y3, y4)에 있어서의 각각의 방향 및 격자정수에 따라서 회절시키서 4분할하고, 수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)로 인도한다. 클레딩(79)은, 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성된다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 그레이즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
상술한 분할프리즘(107)은, 예를 들면 팔각추로 형성되어도 좋다. 이 경우에는, 수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)가, 수광면의 중앙에서 방사형의 분할선에 의하여 8분할되도록 구성되어도 좋다. 또, 분할프리즘(107)은, 평면을 가지는 각추에 한정되지 않고, 복수의 곡면을 가지는 형상으로 되어 있어도 좋다. 이 경우에는, 수광부(108)의 메인빔용 포토디텍터(111)의 분할영역을 대응하도록 설치하게 된다.
분할프리즘(107)은, 대략 평판형상의 광투과부재상에 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램 패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성으로 되어도 좋다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 블레즈화 홀로그램화하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
광디스크장치(1)는, 수광계(100, 120, 130, 140)를 가지는 광팍업(3)이, 광로중에 반사면을 가지는 설계로 해도 좋고, 반사면을 이용하고 광로를 구부림으로써 광학설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 광디스크장치(1)는, 광학계(100, 120, 130, 140)를 가지는 광픽업(3)이, 분할프리즘(107)에 입사하는 광디스크(2)로부터의 복귀광의 입사각이 분할프리즘(107)의 각면에 대하여 45°이하로 되도록 한다. 즉, 분할프리즘(107)의 각면의 기울기각을 45° 이하로 하는 것으로, 입사하는 복귀광이 전반사조건에 들어가지 않도록, 굴절각을 크게 할 수 있으므로, 분할된 각 복귀광의 빔스폿 간격을 떨어지게 할 수 있고, 메인빔용 포토디텍터(91)내의 각 분할영역의 간격이나, 메인빔용 포토디텍터(111)와 사이드빔용 포토디텍터(112, 113)와의 간격을 넓게 취할 수 있고, 광픽업(3)의 조립정밀도를 숨길 수 있다.
광디스크장치(1)는, (100, 120, 130, 140)을 가지는 광픽업(3)이, 종래의 광픽업과 동일의 구성을 이용할 수 있고, 제조코스트의 저감을 도모할 수 있는 동시에, 광학소자의 배치의 자유도가 넓어지며, 광학계의 설계를 용이하게 할 수 있다.
광디스크장치(1)는, 광학계(100, 120, 130, 140)를 가지는 광픽업(3)이, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 분할하는 분할프리즘(107)을 가짐으로써, 메인빔용 포토디텍터의 분할선에 의하여 빔스폿을 분할하는 형식에 비하여 광로상에서 복귀광이 분할되기 때문에, 분할프리즘(107)에서 분할된 4개의 각 복귀광을 수강하도록 메인빔용 포토디텍터(111)의 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)을 소정의 크기로 확보하는것으로, 메인빔용 포토디텍터(111)의 분할위치등에 요구되는 정밀도가 완화된다.
이 때문에, 광디스크장치(1)는, 광픽업(3)에 있어서의 메인빔용 포토디텍터(111)의 제조코스트를 저감하는 동시에, 광픽업(3)의 제조공정으로 메인빔용 포토디텍터(111)의 위치조정을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되며, 얻어지는 포커싱에러신호(FE)의 신뢰성을 향상할 수 있다.
광디스크장치(1)는, 발광점(101a) 또는 발광점(101b)으로부터 선택적으로 다른 파장의 레이저광을 출사하는 2파장광원(101)을 이용함으로써, 각각의 파장의 출사광의 사이에서 광로변동이 발생하지만, 광로합성회절격자(106)를 가짐으로써, 다른 광로를 합성하고 분할프리즘(107)의 정각에 출사광의 광축을 맞출 수 있다. 이것에 의해, 광디스크장치(1)는, 다른 파장의 복귀광을 적절하게 분할프리즘(107)의 정각으로 인도할 수 있고, 이 복귀광을 분할할 수 있다.
이것에 의해 광디스크장치(1)는, 수광부(108)의 각 수광영역에 적절히 복귀광을 인도할 수있고, 포커싱에러신호(FE)를 안정화할 수 있다.
또한, 광디스크장치(1)는, 상술한 광픽업(3)에 있어서 포커싱에러신호(FE)를 얻기위해, 이른바 비점수차법이 채용되었지만, 푸코법등의 다른 검출방법이 이용되어도 좋다. 또, 광디스크장치(1)는, 상술한 광픽업(3)에 있어서 트래킹에러신호(TE)를 얻기 위해, 이른바 DPP법이 채용되었만, DPD(Differential Detection)법등의다른 검출방법이 이용되어도 좋다.
상술한 예에서는, 수광부일체형소자(31) 또는 2파장광원(61)에 있어서의 출사광의 파장변동에 의한 광로변동을 보정하는 수광계(30 또는 60)을 가지는 경우와, 2파장광원(61)의 출사파장의 차이에 의한 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광학계(100, 120, 130 또는 140)를 가지는 경우에서, 광픽업(3)의 구성 및 동작에 대하여 설명했지만, 출사광의 파장변동에 의한 광로변동을 보정하고, 또한 출사파장의 차이에 의한 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광로계를 가져도 좋다.
이하에서는, 출사광의 파장변동에 의한 광로변동을 보정하고, 또한 출사파장의 차이에 의한 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광학계를 갖추는 광픽업(3)의 구성예에 대하여 설명한다. 또한, 광학계(30) 및 광학계(60)를 가지는 광픽업(3)과 대략 동등의 구성에 대해서는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
제 5의 예로서 나타내는 광픽업(3)이 가지는 광학계(150)는, 도 29에 나타내는 바와 같이 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(61)과, 이 2파장광원(61)에서 출사된 출사광을 투과하고, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 후술하는 수광부(156)로 인도하는 복합광학소자(151)와, 복합광학소자(151)를 투과한 출사광과 광디스크장치(2)에서의 복귀광과의 광로를 분리하는 판형광학소자(152)와, 판형광학소자(152)를 투과한 출사광을 평행광으로 하는 콜리메이터렌즈(153)와, 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행광으로 된 출사광의 편광상태를 변화시키는 1/4파장판(154)과, 1/4파장판(154)을 투과한 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(155)와, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 수광하는 수광부(156)를 가지고 있다.
2파장대물렌즈(61)는, 파장이 예를 들면 780nm정도의 레이저광과 파장이 예를 들면 650nm정도의 레이저광을 선택적으로 발광점(61a)과 발광점(61b)에서 각각 출사하는 반도체레이저광을 가지고 있다. 여기서, 2파장광원(61)은, 광디스크(2)가 CD포맷으로 된 광디스크인 경우에, 드라이브제어기(11)로부터의 제어신호에 의거하여 파장이 대략 780nm의 레이저광을 발광점(61a)에서 출사하고, 광디스크(2)가 DVD포맷으로 된 광디스크인 경우에, 드라이브제어기(11)로부터의 제어신호에 의거하여 파장이 대략 650nm의 레이저광을 발광점(61)에서 출사하도록 전환 가능하게 되어 있다. 또, 2파장광원(61)은, 발광점(61b)이 2파장대물렌즈(155)의 광축중심으로 위치하도록 설치되어 있다.
복합광학소자(151)는, 도 30에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 수지재료를 사출성형하는 것으로 블록모양으로 형성되어 있고, 2파장광원(61)에 임해지는 동시에 이 2파장광원(61)의 발광점(61b)으로부터 출사되는 출사광의 광축에 직교하는 제 1면(151a)과, 이 제 1면(151a)과 대략 평행하게 대향하는 제 2면(151b)과, 제 2면(151b)에 대하여 소정의 각도만 경사하여 대향하는 제 3면(151d)과, 제 1면(151a) 및 제 2면(151b)에 대하여 수직 또는 제 3면(151b)에 대하여 소정의 각도만 경사하여 대향하는 제 4면(151e)를 거지고 있다.
제 1면(151a)에는, 2파장광원(61)의 발광점(61a) 또는 발광점()61b)에서 출사된 출사광을, 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 분할하는 3빔 생성회로격자(161)가 설치되어 있다. 광학계(150)는, 트래킹에러신호(TE)를 얻기 위해 이른바 DPP법이 적용되어 있고, 3빔 생성회절격자(161)에 의해 분할된 ±1차광을 수광부(156)에서 수광하고 각 출력을 검출함으로써 트래킹서보를 행하도록 구성되어 있다.
제 2면(151b)에는, 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사된 출사광의 광로상에, 2파장광원(61)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광로합성회절소자(162)가 설치되어 있고, 또, 복귀광의 광로상에 이 복귀광을 회절시키고, 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 -1차광을 복귀광으로서 후술하는 광로분기회절격자(152a)에서 발생하는 광로변동을 보정하는 제 1의 색보상회절격자(163)가 설치되어 있다. 광로합성회절소자(162)는, 발광점(61b)에서 출사되는 파장이 650nm정도의 출사광의 광축이 대물렌즈(155)의 광축중심으로 위치가 맞추어져 있으므로, 발광점(61a)에서 출사되는 파장이 780nm정도의 출사광을 발광점(61b)에서 출사된 출사광의 광축에 맞추어지도록 되어 있다.
제 3면(151b)에는, 제 1색보상회절격자(163)에 의하여 보정된 복귀광의 광로상에 위치하고, 이 복귀광을 반사 및 회절시키고, 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 -1차광을 복귀광으로서 후술하는 광로분기회절격자(152a)에서 발생하는 광변동을 제 1의 색보상회절격자(163)와 함께 보정하는 제 2의 색보상회절격자(164)가 설치되어 있다. 이 제 2의 색보상회절격자(164)는, 입사된 복귀광이 전반사하도록 제 3면(151d)에 소정의 반사막이 설치되어 있고, 이른바 반사형의 회절격자로서 기능한다.
제 4면(151e)에는, 제 2의 색보상회절격자(164)에서 광로변동이 보정된 복귀광의 광로상에 위치하고, 이 복귀광을 4분할하는 분할프리즘(165)이 설치되어 있다.
이 분할프리즘(165)은, 도 31 및 도 32에 나타내는 바와 같이, 대략 정사각형추를 이루는 형상으로 형성되어 있고, 제 2의 색보상회절격자(164)에 의하여 반사 및 회절된 -1차광이, 이 회절광의 초점 또는 초정근방에서, 회절광의 중심이 정사각추의 정각의 중심에 입사되도록 설치되어 있다.
분할프리즘(165)은, 복합광학소자(151)의 안쪽에 위치하고, 이 안쪽 측에 정각을 향하여 설치되어 있다. 즉, 분할프리즘(165)은, 3빔 생성회절격자(161)에서 분할된 3빔에 있어서의 0차광이, 제 1의 색보상회절격자(163)에서 회절되며, 제 2의 색보상회절격자(164)에서 반사 및 회절되고, 정각에 입사되도록 설치되어 있다. 또한, 분할프리즘(165)은, 정사각추의 저면이, 제 2의 색보상회절격자(143)에서 반사 및 회절된 -1차광의 광축에 대하여 직교하도록 설치되어 있다.
복합광학소자(151)는, 광로분기회절격자(152a)에서 분리된 복귀광이 통과함으로써, 분할프리즘(165)에 입사되는 복귀광에 비점수차를 소정량만 부여한다. 복합광학소자(151)는, 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사된 출사광의 광축방향의 위치를 조동함으로써 광디스크(2)에 대한 디포커스를 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.
복합광학소자(151)는, 예를 들면, 투광성을 가지는 수지재료를 출사형으로 함으로써 형성된다. 또, 기타 형성방법으로서는, 에칭가공에 의해 상술의 3빔 생성회절격자(161), 광로합성회절격자(162), 제 1의 색보상회절격자(163), 제 2의 색보상회절격자(164) 및 분할프리즘(165)을 형성해도 좋고, 기계가동에 의해 형성해도 좋다. 또한, 복합광학소자(151)를 형성하는 재료로서는, 수지재료에 한정되지 않고, 초재등의 투광성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들 광학재료의 조합에 의해, 부분적으로 재료구성을 바꾸도록 해도 좋다.
복합광학소자(151)는, 3빔 생성회절격자(161), 광로합성회절격자(162), 제 1의 색보상회절격자(163), 제 2의 색보상회절격자(164)가 각각 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성으로 되어도 좋다. 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 브레이즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
여기서, 복합광학소자(32)에서 설명한 경우와 동일하에, 에를 들면, 제 1의 색보상회절격자(163) 및 제 2의 색보상회절격자(164)의 격자정수나 제 3면(151d)와 제 2면(151b)이 이루는 각도등을 계산하고 복합광학소자(151)를 설계하는 것으로, 파장변동에 의한 복귀광의 광로변동을 보정하고 분할프리즘(165)의 정각에 이 복귀광을 정확하게 인도할 수 있다.
이와 같이 설계된 복합광학소자(151)는, 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사되는 출사광의 파장변동에 의해, 광디스크(2)에서의 복귀광이 광로분기회로격자(152a)에서 +1차광으로서 회절되고 출사광과 분리될 때, 이 분리된 복귀광의 광로가 변동해도 이 복귀광을 제 1의 색보상회절격자(163)에서 -1차광으로서 회절하고, 제 2의 색보상회절격자(164)에서 -1차광으로서 반사 및 회절시킴으로써, 광디스크(2)에서 복귀광을 평상시 분할프리즘(165)의 정각으로 인도하고, 분할프리즘(165)에서 분할된 각 복귀광을 수광부(156)의 수광영역의 소정의 위치에 정확하게 인도할 수 있도록 되어 있다.
판형광학소자(152)는, 예를 들면 투광성을 가지는 판형의 광학소자이며, 복합광학소자(151)를 통과한 출사광의 입사면에, 광디스크(2)에서의 복귀광 중 3빔 생상회로격자(161)에서 분할된 0차광 및 ±1차광을 회절시키고, 각각을 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 +1차광을 복귀광으로서 출사광의 광로로 분리하는 광로분기회절격자(152a)가 설치되어 있다. 이 광로분기회절격자(152a)는, 특정방향의 편광성분만을 회절하도록 되어 있고, 광디스크(2)에서 복귀광만을 회절하도록 되어 있다.
판형광학소자(152)는, 수지재료를 사출성형함으로서 형성된다. 기타 형성방법으로서는, 에칭가공에 의해 상술의 광로분기회절격자(152a)를 형성해도 좋고, 기계가공에 의해 형성해도 좋다. 또한, 판형광학소자(152)를 형성하는 재료로서는, 수지재료로 한정되지 않고, 초재등의 투광성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들의 광학재료의 조합에 의해, 부분적으로 재료구성을 바꾸도록 해도 좋다.
판형광학소자(152)는, 광로분기회절격자(152a)가 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성으로 되어도 좋다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 블레즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
콜리메이터(153)는, 평행광을 생성하는 렌즈이며, 판형광학소자(152)를 투과한 출사광을 평행광속으로서 1/4파장판(154)으로 투과하는 동시에, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 판형광학소자(152)로 투과시킨다.
1/4파장판(154)은, 편광상태를 변화시키는 소자이며, 콜리메이터렌즈(153)에서 평행광으로 된 출사광과 광디스크(2)에서의 복귀광이 각각 투과하도록 되어 있고, 출사광에 대한 복귀광의 편광방향을 90도 회전시킨다.
2파장대물렌즈(155)는, 적어도 하나의 볼록렌즈에 의해 구성되며, 2파장광원(61)에서 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 집광하는 집광렌즈이며 1/4파장판(154)에서 편광상태가 변화된 출사광을 광디스크(2)에 집광하도록 설치되어 있다.
수광부(156)는, 도 33에 나타내는 바와 같이, 3빔 생성회절격자(161)에서 분할된 0차광인 메인빔을 수광하는 대략 사각형 모양의 메인빔용 포토디텍터(171)와, 3빔 생성회절격자(161)에서 분할된 ±1차광인 2개의 사이드빔을 각각 수광하는 한조의 대략 띠모양의 사이드빔용 포토디텍터(172, 173)를 가지고 있다. 수광부(156)는, 복합광학소자(151)의 분할프리즘(1650에 의하여 분할된 각 복귀광에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 수광부(156)에는, 중앙에 위치하고 대략 사각형 모양의 사이드빔용 포토디텍터(171)가 설치되어 있는 동시에, 이 메인빔용 포토디텍터(171)를 사이에 끼우고 양측에 위치하고 한조의 대략 띠모양의 사이드빕용 포토디텍터(172, 173)가 각각 설치되어 있다.
수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(111)는 서로 직교하는 한 조의 분할 선에 의하여 4등분할된 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)을 가지고 있다. 이들 각 수광영역(a3, b3, c3, d3)에는 분할 프리즘(107)에 의하여 4분할된 각 복귀광이 조사된다.
수광부(156)의 사이드 빔용 포토디텍터(172, 173)는 각각 분할 선에 의하여 2등분할된 수광영역(e4, f34), 수광영역(g4, h4)을 가지고 있다. 이들 각 수광영역(e3, f3)에는, 광로분기회절격자(152a)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 광디스크(2)로부터의 복귀광의 한 쪽이 조사되며, 이들 각 수광영역(g4, h4)에는 회절격자(102)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 광 디스크(2)의 다른 쪽이 조사된다.
광픽업(3)이 가지는 렌즈구동기구는 도시하지 않지만, 2파장대물렌즈(105)를 유지하는 렌즈홀더와, 이 렌즈홀더를 2파장대물렌즈(155)의 광축에 평행한 포커싱방향 및 2파장대물렌즈(155)의 광축에 직교하는 트래킹방향과의 2축방향에 변위가능하게 지지하는 홀더 지지부재와 렌즈홀더를 2축방향으로 전자력에 의해 구동변위시키는 전자구동부를 가지고 있다.
렌즈구동기구는 수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(171)가 검출하는 포커싱에러신호 및 사이드빔용 디텍터(172, 173)가 검출하는 트래킹에러신호에 의거하여 2파장대물렌즈(155)를 포커싱 방향 및 트래킹 방향으로 각각 구동변위시키고 광디스크(2)의 기록면(2a)의 기록트랙에 출사광을 합초시킨다.
이상과 같은 광학계(100)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)는 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여, 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)에서 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(155)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(155)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망 기록트랙에 합초된다. 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조처리 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
상술한 광학계(150)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)에 대하여, 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 도 29에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사된 서로 다른 파장의 출사광은, 복합광학소자(151)의 3빔 생성회절격자(161)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광은, 복합광학소자(151)의 광로합성회절격자(162)에 의해 광로변동이 보정되고, 판형광학소자(152)의 광로분기회절격자(152a)를 투과한다. 광로분기회절격자(152a)를 투과한 출사광은, 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행광으로 되며, 1/4파장판(154)에 의해 편광상태가 변화되며, 2파장대물렌즈(155)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)으로부터 복귀광은, 2파장대물렌즈(155)를 투과하고, 1/4파장판(154)에 의해 편광상태가 변화되며, 콜리메이터렌즈(153)를 투과하고 판형광학소자(152)의 광로분기회절격자(152a)에 있어서 출사광에 대하여 편광방향이 90도 회전한 복귀광만 회절하고, 복합광학소자(151)의 제 2면(151b)의 제 1의 색보상회절격자(163)로 향하는 광로로 인도되며, +1차광이 제 1의색보상회절격자(163)에 입사된다. 제 1의 색보상회절격자(163)에 입사된 광로분기회절격자(152a)로부터의 복귀광은, 제 1의 색보상회절격자(163)에 의해 회절하고, -1차광이 복귀광으로서 제 2의 색보상회절격자(164)에 입사되며, 제 2의 색보상회절격자(164)에 의해 반사 및 회절하고, -1차광이 복귀광으로 분할프리즘(165)의 정각에 입사된다. 분할프리즘(165)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광은, 정각을 포함하는 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로서, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(171)의 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)에 각각 조사된다. 또 수광분기회절격자(151a)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 복합광학소자(151)를 통과한 복귀광의 한 쪽은, 수광부(156)의 사이드빔용 포토데텍터(172)의 각 수광영역(e4, f4)에 각각 조사되며, 다른 쪽은 수광부(156)의 사이드빔용 포토디텍터(173)의 각 수광영역(g4, h4)에 각각 조사된다.
제 2의 색보상회절격자(164)에서 반사 및 회절된 복귀광이 분할프리즘(165)의 정각에 입사될 때, 도 34b에 나타내는 바와 같이, 광디스크의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(155)가 합초위치에 위치되어 있는 경우, 분할프리즘(165)의 정각에는, 거의 원형으로 된 회절광이 입사된다.
한편, 회절광이 분할프리즘(165)의 정각에 입사될 때, 도 34a에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(155)가 지나치게 가까운 경우, 2파장대물렌즈(155)가 합초위치에서 벗어나기 때문에, 회절광이 복합광학소자(151)를 통과함으로써 발생하는 비점수차에 의하여, 분할프리즘(165)의 정각에는, 장축이 도면중 왼쪽 상승의 타원형으로 된 복귀광이 입사된다.
회절광이 분할프리즘(165)의 정각에 입사될 때, 도 34c에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(155)가 지나치게 먼 경우, 2파장대물렌즈(155)가 합초위치에서 벗어나기 때문에, 회절광이 복합광학소자(151)를 통과함으로써 발생하는 비점수차에 의하여, 분할프리즘(165)의 정각에는, 장축이 도면중 왼쪽 상승의 타원형으로 된 복귀광이 입사된다.
따라서, 2파장대물렌즈(155)가 합초위치에서 벗어난 상태에서, 분할프리즘(165)의 정각에 복귀광이 입사될 때, 분할프리즘(165)의 서로 대향하는 이조의 주면(x9, x11)과 주면(x10, x12)에는, 한쪽 조의 각 주면에 회절광의 대부분이 입사하는 동시에, 다른 쪽 조의 각 주면에 회절광의 극히 작게 입사하도록 나뉘어져 있다.
즉, 도 34a에 나타내는 바와 같이 타원형으로 된 복귀광이 입사하는 분할프리즘(165)에는, 회절광 대부분이 한조의 대향하는 각 주면(x9, x11)에 입사하는 동시에, 회절광의 극히 작게 한조의 대향하는 각 주면(x10, x12)에 입사한다. 또, 34c에 나타내는 바와 같이 타원형으로 된 회절광이 입사하는 분할프리즘(165)에는, 회절광의 대부분이 한조의 각 주면(x10, x12)에 입사하는 동시에, 회절광의 극히 작게 한조의 대향하는 각 주면(x9, x11)에 입사한다.
3빔생성회절격자(161)에서 분할된 0차광중 광디스크(2)로부터의 복귀광은,제 2의 색보상회절격자(164)에서 반사 및 회절되어 -1차광으로 되며, 이 -1차광이 분할프리즘(165)의 정각을 포함하는 각 주면(x9, x10, x11, x12)에 각각 입사됨으로써, 서로 다른 방향으로 굴절되기 때문에, 4개의 복귀광에 분할되며, 수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(91)의 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)에 각각 입사한다.
이 때문에, 도 35a 및 도 35c에 나타내는 바와 같이, 메인빔용 포토디텍터(91)의 서로 대향하는 2조의 각 수광영역(a4, c4)와 각 수광영역(b4, d4)에서는, 한쪽 조의 수광영역이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 다른 쪽 조의 각 수광영역이 수광하는 수광영역이 작게 된다.
즉, 도 34a에 나타내는 바와 같은 타원형의 회절광이 분할프리즘(165)에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(171)는, 도 35a에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(a4, c4)이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 대향하는 각 수광영역(b4, d4)이 수광하는 수광량이 적게 된다. 도 34c에 나타내는 바와 같은 타원형의 회절광이 분할프리즘(165)에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(171)는, 도 35c에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(b2, d2)이 수광하는 수광량이 많게 되는 동시에, 대향하는 각 수광영역(a4, c4)이 수광하는 수광량이 적게 된다.
도 34b에 나타내는 바와 같은 원형의 회절광이 분할프리즘(165)의 정각에 입사한 경우, 메인빔용 포토디텍터(171)는, 도 35b에 나타내는 바와 같이, 대향하는 각 수광영역(a4, c4)와 각 수광영역(b2, d2)의 각 수광량이 동등하게 된다.
따라서, 메인빔용 포토디텍터(91)는, 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)에 각각 검출하는 각 출력을 Sa4, Sb4, Sc4, Sd4로 하면, 포커싱에러신호(FE)는, 이하에 나타내는 수학식(25)에서 계산할 수 있다.
즉, 메인빔용 포토디텍터(171)는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(155)가 합초위치에 위치된 경우, 수학식(25)에 의하여 연산되는 포커싱에러신호(FE)가 0으로 된다. 메인빔용 포토디텍터(171)는, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(155)가 지나치게 가까운 경우, 포커싱에러신호(FE)가 정(+)으로 되며, 또 광디스크(2)의 기록면(2a)에 대하여 2파장대물렌즈(155)가 자나치게 먼 경우, 포커싱에러신호(FE)가 부(-)로 된다.
상술한 바와 같은 수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(171)는, 각 수광영역(a2, b2, c2, d2)에 각각 입사된 각 빔스폿의 출력에 의해, 포커싱에러신호(FE)를 얻는 동시에 재생신호를 얻는다.
또, 한조의 각 사이드빔용 포토디텍터(172, 173)는, 광디스크(2)로부터의 복귀광중 광로분기회절격자(152a)에서 분할된 ±1차광의 각 수광량을 각 수광영역(e4, f4, g4, h4)에서 수광한다.
따라서, 사이드빔용 포토디텍터(112, 113)는, 각 수광영역(e4, f4, g4, h4)이각각 검출되는 각 출력을 Se4, Sef4, Sg4, Sh4로 하면, 트래킹에러신호(TE)는, 이하의 수학식(26)에 나타내는 바와 같이 계산할 수 있다.
이상과 같이 광디스크장치(1)는, 광학계(150)를 가지는 광픽업(3)에 의해 얻어진 포커싱에러신호(FE) 및 트래킹에러신호(TE)에 의거하여, 서보회로(10)가 렌즈구동기구를 제어하고 2파장대물렌즈(155)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 광디스크(2)의 기록면(2A)에 출사광을 합초시키고, 광디스크로부터 정보를 재생한다.
다음으로, 제 6의 예로서 나타내는 광픽업(3)이 가지는 광학계(180)는, 도 36에 나타내는 바와 같이, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(61)과, 이 2파장광원(61)에서 출사된 출사광을 투과하고, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 후술하는 수광부(156)에 인도하는 복합광학소자(151)와, 복합광학소자(151)를 투과한 출사광을 평행광으로 하는 동시에, 복합광학소자(151)를 투과한 출사광과 광디스크(2)로부터의 복귀광과의 광로를 분리하는 콜리메이터렌즈(153)와, 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행광으로 된 출사광의 평광상태를 변화시키는 1/4파장판(154)과, 1/4파장판(154)을 투과한 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(155)와, 광디스크(2)에서의 복귀광을 수광하는 수광부(156)를 가지고 있다.
콜리메이터렌즈(153)는, 평행광을 생성하는 렌즈이며, 복합광학소자(151)를 투과한 출사광을 평행광속으로서 1/4파장판(154)으로 투과하는 동시에, 광디스크(2)로부터의 복귀광중 3빔생성회로격자(161)에서 분할된 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 +1차광을 복귀광으로서 출사광의 광로로 분리하는 광로분기회절격자(153a)가 설치되어 있다. 이 광로분기회절격자(152a)는, 콜리레이터렌즈(153) 출사광의 입사면에 설치되어 있고, 특정방향의 편광성분만을 회절하도록 되어 있고, 출사광을 투과하고 광디스크(2)에서 복귀광만을 회절하도록 되어 있다.
콜리메이터렌즈(153)는, 예를 들면 투과성을 가지는 수지재료를 사출성형함으로서 형성된다. 기타 형성방법으로서는, 에칭가공에 의해 상술의 광로분기회절격자(153a)를 형성해도 좋고, 기계가공에 의해 형성해도 좋다. 콜리메이터렌즈(153)를 형성하는 재료로서는, 수지재료로 한정되지 않고, 초재등의 투광성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들의 광학재료의 조합에 의해, 부분적으로 재료구성을 바꾸도록 해도 좋다.
콜리메이터렌즈(153)는, 광로분기회절격자(153a)가 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성으로 되어도 좋다. 또, 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 블레즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
이상과 같은 광학계(180)를 가지는 광픽업(3)을 광디스크장치(1)는 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여, 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)에서 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(155)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(155)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망 기록트랙에 합초된다. 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조처리 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서 상술한 광학계(150)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)에 대하여, 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 도 36에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사된 서로 다른 파장의 출사광은, 복합광학소자(151)의 3빔 생성회절격자(161)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광은, 복합광학소자(151)의 광로합성회절격자(162)에 의해 광로변동이 보정되고, 콜리메이터렌즈(153)의 광로분기회절격자(153a)를 투과하는 동시에 평행광으로 되며, 1/4파장판(154)에 의해 편광상태가 변화되며, 2파장대물렌즈(155)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)으로부터 복귀광은, 2파장대물렌즈(155)를 투과하고, 1/4파장판(154)에 의해 편광상태가 변화되며, 콜리메이터렌즈(153)의 광로분기회절격자(153a)에 있어서 출사광에 대하여 편광방향이 90도 회전한 복귀광만 회절하고, 복합광학소자(151)의 제 2면(151b)의 제 1의 색보상회절격자(163)로 향하는 광로로 인도되며, +1차광이 제 1의 색보상회절격자(163)에 입사된다. 제 1의 색보상회절격자(163)에 입사된 광로분기회절격자(153a)에서의 복귀광은, 제 1의 색보상회절격자(163)에 의해 회절하고, -1차광이 복귀광으로서 제 2의 색보상회절격자(164)에 입사되며, 제 2의 색보상회절격자(164)에 의해 반사 및 회절하고, -1차광이 복귀광으로 분할프리즘(165)의 정각에 입사된다. 분할프리즘(165)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광은, 정각을 포함하는 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로서, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(171)의 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)에 각각 조사된다. 또 수광분기회절격자(153a)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 복합광학소자(151)를 통과한 복귀광의 한 쪽은, 수광부(156)의 사이드빔용 포토데텍터(172)의 각 수광영역(e4, f4)에 각각 조사되며, 다른 쪽은 수광부(156)의 사이드빔용 포토디텍터(173)의 각 수광영역(g4, h4)에 각각 조사된다.
이상과 같이 광디스크장치(1)는, 광학계(180)를 가지는 광픽업(3)에 의해 얻어진 포커싱에러신호(FE) 및 트래킹에러신호(TE)에 의거하여, 서보회로(10)가 렌즈구동기구를 제어하고 2파장대물렌즈(155)를 포커싱방향 및 트래킹방향에 각각 구동변위시킴으로써, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 출사광을 합초시키고, 광디스크(2)에서 정보를 재생한다.
다음으로, 제 7의 예로서 나타내는 광픽업(3)이 가지는 광학계(185)는, 도 37에 나타내는 바와 같이, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(61)과, 이 2파장광원(61)에서 출사된 출사광을 투과하고, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 후술하는 수광부(156)에 인도하는 복합광학소자(151)와, 복합광학소자(151)를 투과한 출사광을 평행광으로 하는 콜리메이터렌즈(153)와 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행하게 된 출사광을 광디스크(2)이 기록면(2a)에 집광시키는 동시에, 출사광과 광디스크(2)에서의 복귀광과의 광로를 분리하는 2파장대물렌즈(155)와, 광디스크(2) 에서의 복귀광을 수광하는 수광부(156)를 가지고 있다.
2파장대물렌즈(155)는, 적어도 하나의 볼록렌즈에 의해 구성되며, 2파장광원(61)에서 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 집광하는 집광렌즈이, 출사광을 광디스크(2)에 집광하도록 설치되어 있다. 또, 2파장대물렌즈(155)는, 출사광의 입사면측에 광디스크(2)에서의 복귀광중 3빔 생성회절격자(161)에서 분할 된 0차광 및 ±1차광으로 회절시키고 각각을 또한 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면 이 +1차광을 복귀광으로서 출사광의 광로로 분리하는 광로분기회절격자(155a)가 설치되어 있다. 이 광로분기회절격자(155a)는, 2파장대물렌즈(155)의 출사광의 입사면에 설치되어 있다.
2파장대물렌즈(155)는, 예를 들면, 투광성을 가지는 수지재료를 사출성형함으로서 형성된다. 또 기타 형성방법으로서는, 에칭가공에 의해 상술의 광로분기회절격자(155a)를 형성해도 좋고, 기계가공에 의해 형성해도 상관없다. 또한, 2파장대물렌즈(155)를 형성하는 재료로서는, 수지재료로 한정되지 않고, 초재등의 투광성을 가지는 광학재료를 이용할 수 있고, 또한 이들의 광학재료의 조합에 의해, 부분적으로 재료구성을 바꾸도록 해도 좋다.
2파장대물렌즈(155)는, 광로분기회절격자(155a)가 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램패턴을 에칭처리등에 의하여 형성하는 구성으로 되어도 좋다. 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형 홀로그램이 바람직하고, 또, 블레즈화 홀로그램으로 하는 것으로 회절효율을 향상시키도록 해도 좋다.
이상과 같은 광학계(185)를 가지는 광픽업(3)을 광디스크장치(1)는 광디스크(2)로부터의 복귀광에 의하여, 광픽업(3)이 검출한 포커싱에러신호 및 트래킹에러신호에 의거하여, 서보회로(10)에서 광픽업(3)의 2축액추에이터에 제어신호가 출력되고, 2파장대물렌즈(155)가 포커싱방향 및 트래킹방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장대물렌즈(155)를 거쳐서 광디스크(2)의 소망 기록트랙에 합초된다. 광디스크장치(1)는 광픽업(3)에 의하여 독해된 신호가 신호복조회로(12) 및 오차정정회로(13)에 의해 복조처리 및 오차정정처리된 후, 인터페이스(14)에서 재생신호로서 출력된다.
여기서 상술한 광학계(185)를 가지는 광픽업(3)을 갖추는 광디스크장치(1)에 대하여, 광픽업(3)내의 출사광 및 복귀광의 광로를 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크장치(1)가 도 37에 나타내는 바와 같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)에서 정보를 재생하는 경우, 2파장광원(61)에서 선택적으로 출사된 서로 다른 파장의 출사광은, 복합광학소자(151)의 3빔 생성회절격자(161)에 의하여 0차광 및 ±1차광으로 이루는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔에 분할된 출사광은, 복합광학소자(151)의 광로합성회절격자(162)에 의해 광로변동이 보정되고, 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행광으로 되며 2파장대물렌즈(155)에 있어서 광로분기회절격자(155a)를 투과하는 동시에 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)으로부터 복귀광은, 2파장대물렌즈(155)의 광로분기회절격자(155a)에 있어서 출사광을 회절하고, 콜리메이터렌즈(153)를 투과하고, 복합광학소자(151)의 제 2면(151b)의 제 1의 색보상회절격자(163)로 향하는 광로로 인도되며, +1차광이 제 1의 색보상회절격자(163)에 입사된다. 제 1의 색보상회절격자(163)에 입사된 광로분기회절격자(155a)로부터의 복귀광은, 제 1의 색보상회절격자(163)에 의해 회절하고, -1차광이 복귀광으로서 제 2의 색보상회절격자(164)에 입사되며, 제 2의 색보상회절격자(164)에 의해 반사 및 회절하고, -1차광이 복귀광으로서 분할프리즘(165)의 정각에 입사된다. 분할프리즘(165)의 정사각추의 정각에 입사된 복귀광은, 정각을 포함하는 정사각추의 각 주면에 각각 입사됨으로서, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 복귀광에 4분할되고, 수광부(156)의 메인빔용 포토디텍터(171)의 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)에 각각 조사된다. 3빔생성회절격자(161)에서 분할된 ±1차광에 대응하는 복합광학소자(151)를 통과한 복귀광의 한 쪽은, 수광부(156)의 사이드빔용 포토데텍터(172)의 각 수광영역(e4, f4)에 각각 조사되며, 다른 쪽은 수광부(156)의 사이드빔용 포토디텍터(173)의 각 수광영역(g4, h4)에 각각 조사된다.
이상과 같이 광디스크장치(1)는, 광학계(185)를 가지는 광픽업(3)에 의해 얻어진 포커싱에러신호(FE) 및 트래킹에러신호(TE)에 의거하여, 서보회로(10)가 렌즈구동기구를 제어하고 2파장대물렌즈(155)를 포커싱방향 및 트래킹방향에 각각 구동변위시킴으로써, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 출사광을 합초시키고, 광디스크(2)에서 정보를 재생한다.
다음으로, 제 8의 예로서 나타내는 광픽업(3)이 가지는 광학계(190)는, 도 38에 나타내는 바와 같이, 광로순으로, 서로 다른 파장의 레이저광을 선택적으로 출사하는 2파장광원(61)과, 이 2파장광원(61)에서 출사된 출사광을 투과하고, 광디스크(2)로부터의 복귀광을 후술하는 수광부(156)로 인도하는 복합광학소자(151)와, 복합광학소자(151)를 투과한 출사광과 광디스크(2)로부터의 광로를 분리하는 판형광학소자(158)와, 판형광학소자(158)르 투과한 출사광을 평행광으로 하는 콜리메이터렌즈(153)와 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행하게 된 출사광의 편광상태를 변화시키는 1/4파장판(154)과, 1/4파장판(154)을 투과한 출사광을 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광시키는 2파장대물렌즈(155)와, 광디스크(2)에서의 복귀광을 수광하는 수광부(156)를 가지고 있다.
복합광학소자(151)는, 복귀광의 광로상에, 이 복귀광을 회절시키고, 또한 0차광 또는 ±1차광광으로 분할하고, 예를 들면 이 -1차광을 복귀광으로서 후술하는 광로분기회절격자(158a)에서 발생하는 광로변동을 보정하는 제 1의 색보상회절격자(163)가 설치되어 있다. 또한, 이 광학계(190)에 있어서의 복합광학소자(151)는, 상술한 광학계(150, 180, 185)에서 설명한 광로합성회절격자(162)를 갖추지 않는 것으로 한다.
판형광학소자(158)는, 투광성을 가지는 판형의 광학소자이며, 복합광학소자(151)를 통과한 출사광을 투과시킨다. 판형광학소자(158)는, 광디스크(72)로부터의 입사광의 입사면측에, 광디스크(72)로부터의 입사광중에서 3빔생성회절격자(161)에 의해 분할된 0차광 및 ±1차광을 추가로 회절시키고, 각각을 0차광 및 ±1차광으로 분할하고, 예를 들면, 이 +1차광을 입사광으로서 출사광의 광로로 분리하는 광로분기회절격자(158a)가 설치되어 있다. 이 광로분기 회절격자(158a)는, 특정방향의 편광성분만을 회절시키도록 되어 있으며, 광디스크(72)로부터의 입사광만을 회절하도록 된다.
또한, 판형광학소자(158)는, 2파장광원(61)으로부터 출사된 광의 입사면측에 있어서 출사광의 광로상에, 2파장광원(61)의 발광점 어긋남에 의한 광로변동을 보정하는 광로합성 회절격자(158b)가 설치되어 있고, 광디스크(72)로부터의 입사광의 출사면측에 있어서 입사광의 광로상에, 2파장광원(61)의 파장변동에 의한 광로변동을 보정하는 제 3의 색보상 회절격자(158c)가 설치되어 있다.
판형광학소자(158)는, 예를 들면, 투과성을 가지는 수지재료를 사출성형함으로써 형성된다. 그 외의 형성방법으로는, 에칭가공에 의한 상술의 광로분기 회절격자(158a), 광로합성 회절격자(158b) 및 제 3의 색보상 회절격자(158c)를 형성하여도 좋으며, 기계가공에 의해 형성하여도 좋다. 한편, 판형광학소자(158)를 형성하는 재료로는, 수지재료에 한정되어 있는 것은 아니며, 초재등의 투과성을 가지는 광학재료를 이용하는 것이 가능하며, 게다가 이러한 광학재료의 조합에 의해, 부분적으로 재료구성을 변경하여도 좋다.
판형광학소자(158)는, 광로분기회절격자(158a), 광로합성 회절격자(158b) 및 제 3의 색보상 회절격자(158c)가 각각 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램 패턴을에칭처리등에 의해 형성하는 구성으로 하여도 좋다. 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형(relief type) 홀로그램이 바람직하며, 블레즈화 홀로그램으로 하여 회절효율을 향상시키도록 하여도 좋다.
이상과 같은 광학계(190)를 가지는 광픽업(3)을 구비한 광디스크 장치(1)는, 광디스크(2)로부터의 입사광에 의해 광픽업(3)이 검출한 포커싱 에러신호 및 트래킹 에러신호에 기초하여, 서보회로(10)로부터 광픽업(3)의 2축 액츄에이터로 제어신호가 출력되며, 2파장 대물렌즈(155)가 포커싱 방향 및 트래킹 방향으로 각각 구동변위됨으로써, 출사광이 2파장 대물렌즈(155)를 통해 광디스크(2)의 소망의 기록트랙에 합초된다. 그리고, 광디스크 장치(1)는, 광픽업(3)에 의해 독취된 신호가 신호복조회로(12) 및 에러정정회로(13)에 의해, 복조처리 및 에러정정처리된 후, 인터페이스(14)로부터 재생신호로서 출력된다.
여기에서, 광학계(190)를 가지는 광픽업(3)을 구비한 광디스크 장치(1)에 대해서, 광픽업(3)내의 출사광 및 입사광의 광로를, 도면을 참조하여 설명한다.
광디스크 장치(1)가, 도 38에 도시한 바와같이, 광디스크(2)의 기록면(2a)으로부터 정보를 재생하는 경우, 2파장광원(61)으로부터 선택적으로 출사된 서로 다른 파장의 출사광은, 복합광학소자(151)의 3빔생성회절격자(161)에 의해 0차광 및 ±1차광으로 구성되는 3빔으로 각각 분할된다. 3빔으로 분할된 출사광은, 복합광학소자(151)를 투과하며, 판형광학소자(158)의 광로합성 회절격자(158b)에 의해 광로변동이 보정되어, 판형광학소자(158)의 광로합성 회절격자(158b)를 투과한다. 광로합성 회절격자(158b)를 투과한 출사광은, 판형광학소자(158)를 투과하며, 콜리메이터렌즈(153)에 의해 평행광으로 되며, 1/4파장판(154)에 의해 편광상태가 변화되며, 2파장 대물렌즈(155)에 의해 광디스크(2)의 기록면(2a)에 집광된다.
광디스크(2)의 기록면(2a)으로부터의 입사광은, 2파장 대물렌즈(155)를 투과하고, 1/4파장판(154)에 의해 편광상태가 변화되며, 콜리메이터렌즈(153)를 투과하여 판형광학소자(158)의 광로분기 회절격자(158a)에 있어서 출사광에 대해 편향방향이 90도 회전한 입사광만 회절하고, 제 3의 색보상 회절격자(158c)에 의해 회절하고, 복합광학소자(151)의 제 2의 면(151c)의 제 1의 색보상 회절격자(163)를 향하는 광로로 유도되며, +1차광이 제 1의 색보상 회절격자(163)에 입사된다. 제 1의 색보상 회절격자(163)에 입사된 제 2의 색보상 회절격자(158c)로부터의 입사광은, 제 1의 색보상 회절격자(163)에 의해 회절하며, -1차광이 입사광으로서 제 2의 색보상 회절격자(164)에 입사되며, 제 2의 색보상 회절격자(164)로부터 반사 및 회절하고, -1차광이 입사광으로서 분할 프리즘(165)의 정각으로 입사된다. 분할 프리즘(165)의 정사각추의 정각에 입사된 입사광은, 정각을 포함하는 정사각추의 각 주면에 각각 입사되므로, 서로 다른 방향으로 각각 굴절하고, 4개의 입사광으로 분할되어, 수광부(156)의 메인빔용 광검출기(171)의 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)으로 각각 조사된다. 3빔생성회절격자(161)에 의해 분할된 ±1차광에 대응하는 복합광학소자(151)를 통과한 입사광의 한편은, 수광부(156)의 사이드빔용 광검출기(172)의 각 수광영역(e4, f4)으로 각각 조사되며, 다른 부분은, 수광부(156)의 사이드빔용 광검출기(173)의 각 수광영역(g4, h4)으로 각각 조사된다.
이상과 같이 광디스크 장치(1)는, 광학계(190)를 가지는 광픽업(3)에 의해 얻어진 포커싱 에러신호(FE) 및 트래킹 에러신호(TE)에 기초하여, 서보회로(10)가 렌즈구동기구를 제어하여 2파장 대물렌즈(155)를 포커싱 방향 및 트래킹 방향으로 각각 구동변위시킴으로써, 광디스크(2)의 기록면(2a)에 출사광을 합초시켜, 광디스크(2)로부터 정보를 재생한다.
상술한 바와같이, 광디스크 장치(1)는, 광학계(150, 180, 또는 185)를 가지는 광픽업(3)이, 광디스크(2)로부터의 입사광을 회절하는 제 1의 색보상 회절격자(163)와, 이 제 1의 색보상 회절격자(163)에 의해 회절된 +1차광을 입사광으로서, 이 입사광을 계속 회절하는 제 2의 색보상 회절격자(164)가 설치된 복합광학소자(151)를 가짐으로써, 주위의 온도변화에 의해 2파장광원(61)으로부터 선택적으로 출사된 출사광의 발진파장이 변동하여도 적절한 위치로 유도하는 것이 가능하다.
광디스크 장치(1)는, 광학계(190)를 가지는 광픽업(3)이, 광디스크(2)로부터의 입사광을 회절하는 제 1의 색보상 회절격자(163)와, 이 제 1의 색보상 회절격자(163)에 의해 회절된 +1차광을 입사광으로서, 이 입사광을 계속 회절하는 제 2의 색보상 회절격자(164)가 설치된 복합광학소자(151)와 함께, 제 3의 색보상 회절격자(158c)를 가지는 판형광학소자(158)를 가짐으로써, 주위의 온도변화에 의해 2파장광원(61)으로부터 선택적으로 출사된 출사광의 발진파장이 변동하여도 적절한 위치로 유도하는 것이 가능하다.
그러므로, 광디스크 장치(1)는, 종래에 비해 부품점수의 증가없이 간단한 구조의 광픽업을 이용하여, 얻어지는 포커싱 에러신호(FE)의 신뢰성을 향상하는 것이 가능하다.
따라서, 광디스크 장치(1)는, 광픽업(3)내의 광학계(150, 180, 또는 185)가 복합광학소자(151)를 가지고 있으므로, 생산성이 향상되며, 제조비용의 절감을 도모하며, 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다.
광디스크 장치(1)는, 광학계(150, 180, 또는 185)를 가지는 광픽업(3)에 있어서, 단지 복합광학소자(151)에 의해, 2파장광원(61)으로부터의 출사광의 파장변동에 의해 발생하는 광로변동을 보정하는 기능을 구비하고 있으므로, 광학부품의 점수를 필요 최소한으로 하며, 광학계(150, 180, 또는 185)의 구성을 간소화, 소형화를 도모함과 동시에, 제조비용을 절감하는 것이 가능하게 된다.
광디스크 장치(1)는, 광학계(150, 180, 또는 185)를 가지는 광픽업(3)이, 광디스크(2)로부터의 입사광을 분할하는 분할 프리즘(165)을 가지는 복합광학소자(151)를 구비함으로써, 메임빔용 광검출기의 분할선에 의해 빔스포트를 분할하는 형식에 비해 광로상에서 입사광이 분할되므로, 분할 프리즘(165)에 의해 분할된 4개의 각 입사광을 수광하도록 메임빔용 광검출기(171)의 각 수광영역(a4, b4, c4, d4)을 소정의 크기로 확보함으로써, 메임빔용 광검출기(171)의 분할위치등에 요구되는 정밀도가 완화된다.
그러므로, 광디스크 장치(1)는, 광픽업(3)에 있어서 메임빔용 광검출기(171)의 제조비용을 절감하며, 광픽업(3)의 제조공정에서 메임빔용 광검출기(171)의 위치조정을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되어, 얻어지는 포커싱 에러신호(FE)의 신뢰성을 향상하는 것이 가능하다.
광디스크 장치(1)는, 발광점(61a) 또는 발광점(61b)으로부터 선택적으로 다른 파장의 렌즈광을 출사하는 2파장광원(61)을 이용함으로써, 각각의 파장의 출사광의 사이에서 광로변동이 발생하지만, 복합광학소자(151)가 광로합성 회절격자(151b) 또는 판형광학소자(158)가 광로합성 회절격자(158b)를 가지고 있으므로, 다른 광로를 합성하여 2파장 대물렌즈(155)의 광축 중심으로 출사광의 광축을 일치시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 광디스크 장치(1)는, 다른 파장의 출사광을 적절하게 광디스크(2)의 신호기록면(2a)에 유도하는 것이 가능하다.
광디스크장치(1)는, 색보상 회절격자를 2개 이상 구비하므로, 1개의 색보상 회절격자마다 보정하는 광로변동의 보정량을 작게 하는 것이 가능하다. 이에 의해, 광디스크 장치(1)는, 각각의 색보상 회절격자의 격자피치를 넓게 설계하는 것이 가능하게 되며, 한 개의 색보상 회절격자에 의해 광로변동을 보정하는 경우와 비교할 때에 제조가 용이하게 된다.
광디스크 장치(1)는, 상술한 광픽업(3)에 있어서 포커싱 에러신호(FE)를 얻기 위해서, 소위 비점수차법이 채용되지만, 후코법등의 다른 검출방법이 이용되어도 좋다.
광디스크 장치(1)는, 3개의 빔을 이용하여 트래킹제어를 행하지 않고, 1개의 빔만을 이용하는 경우에, 복합광학소자(151)에 3빔생성 회절격자(161)를 설치하지 않아도 좋다. 광디스크 장치(1)는, 3빔생성 회절격자(161)를 설치하지 않음으로써복합광학소자(151)의 제 1의 면(151a)에 광로변동과 수차등의 보정기능을 가지는 회절격자등을 배설하는 것이 가능하며, 이 복합광학소자(151)에 추가되는 기능을 부가하여, 부품점수를 감소시키는 것이 가능하며, 생상성이 향상된다. 여기에서, 복합광학소자(151)는, 비점수차양을 보정하는 회절격자를 설치하는 것이 바람직하며, 분할 프리즘(165)의 정각에 빔형상이 거의 원형으로 되도록, 적절하게 입사광을 집광시키는 것이 가능하게 된다.
상술한 복합광학소자(151)는, 분할 프리즘(165)이 예를 들면 각추에 형성되어도 좋다. 이 경우에는, 수광부(156)의 메인빔용 광검출기(171)가, 수광면의 중앙으로부터 방사형의 분할선에 의해 8분할 되도록 구성되어도 좋다. 복합광학소자(151)는, 분할 프리즘(165)이, 제 4의 면(84)에 대해서 내방측으로 설치되어 있지만, 제 4의 면(151e)에 대해서 외방측으로 돌설되어도 좋다. 게다가, 복합광학소자(151)는, 분할 프리즘(165)이, 평면을 가지는 각추에 한정되지 않도록, 복수의 곡면을 가지는 형상이되더라도 좋다. 이 경우에는, 수광부(156)의 메인빔용 광검출기(171)의 분할영역을 대응하도록 설치하여도 좋다.
상술한 복합광학소자(151)는, 분할 프리즘(165) 대신에, 도 22에 도시한 바와같이, 4개의 영역으로 분할된 클래딩(cladding : 79)을 이용하여도 동등한 효과를 얻는 것이 가능하다. 이 경우에, 클래딩(79)은, 분할 프리즘(165)과 동등한 효과가 얻어지도록, 분할영역(y1, y2, y3, y4)이 설치되며, 각 분할영역(y1, y2, y3, y4)에 있어서 홈을 형성하는 방향이 각각 다르게 되어 있다. 구체적으로는, 분할영역(y1, y3)의 홈을 형성하는 방향과, 분할영역(y2, y4)과의 홈을 형성하는 방향이 서로 직교하도록 되어 있다. 클래딩(79)은, 입사한 광디스크(2)로부터의 입사광을, 각 분할영역(y1, y2, y3, y4)에 있어서 각각의 홈의 방향 및 격자 정수에 대응하여 회절시켜 4개로 분할하고, 수광부(156)의 메인빔용 광검출기(171)로 유도한다. 홀로그램소자로서 소정의 홀로그램 패턴을 에칭처리등에 의해 형성한다. 홀로그램소자를 이용하는 경우에는, 표면 릴리프형(relief type) 홀로그램이 바람직하며, 블레즈화 홀로그램으로 하도 회절효율을 향상시키도록 하여도 좋다.
복합광학소자(151)는, 내부에 반사면을 가지는 설계를 하여도 좋으며, 반사면을 이용하여 광로를 곡선으로 함으로써, 광학설계의 자유도를 향상시키는 것이 가능하다.
게다가 또는, 복합광학소자(151)는, 분할 프리즘(165)에 입사하는 광디스크(2)로부터의 입사광의 입사광이 분할 프리즘(165)의 각 면에 대해서 45도 이하로 되도록 하여, 즉 분할 프리즘(165)의 각 면의 경사각을 45도 이하로 하여, 입사하는 입사광이 전반사조건으로 입사하지 않도록, 굴절각을 크게하는 것이 가능하므로, 분할된 입사광의 빔스포트 간격을 분리하는 것이 가능하며, 메인빔용 광검출기(171)내의 각 분할영역의 간격과, 메인빔용 광검출기(171)와 사이드빔용 광검출기(172, 173)와의 간격을 넓게 취하는 것이 가능하며, 광픽업(3)의 조립 정밀도를 완화시키는 것이 가능하다.
한편, 본 발명은, 도면을 참조하여 설명한 상술의 실시예 한정되어 있는 것은 아니며, 첨부의 청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 여러가지 변경, 치환 또는 그 동등의 것을 행하는 것이 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 관계되는 굉픽업장치는, 광디스크로부터의 빛을 회절소자에 의해 분리할 때에, 광원으로부터 출사하는 출사광의 파장변동에 의한 광로의 어긋남을 파장변동 보정수단에 의해 보정하는 광학장치를 이용하는 것으로, 생산성을 향상하고, 제조코스트의 저감을 도모하며, 포커싱에러신호의 신뢰성을 향상할 수 있다.
본 발명에 관계되는 광픽업장치에 이용되어지는 광학장치는, 광디스크로부터의 복귀광을 회절소자에 의해 분리할 때에, 광원으로부터 출사하는 출사광의 파장변동에 의한 광로 어긋남을 파장변동보정수단에 의해 보정하는 것으로, 광로수단에 적절히 빛을 인도할 수 있으므로, 광디스크장치에 있어서의 포커싱에러신호의 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims (123)

  1. 서로 다른 파장의 출사광을 출사하는 광원과,
    광디스크에 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 상기 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원으로부터 출사된 출사광을 투과하고 상기 광디스크로부터의 복귀광을 회절시킨 제 1의 회절소자와, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복괴광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 상기 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치에 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 가지는 복합광학소자와,
    상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 구비하는 광픽업장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단이 수지재료에 의해 일체성형 되어 이루는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광로변동보정수단은, 제 2의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 반사형의 회절소자인 것을 특징으로 하는 광학픽업.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광학픽업.
  7. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하고 상기 수광수단의 각 수광영역으로 인도하는 광분할수단을 가지는 광픽업장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 광분할수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 프리즘이, 대략 각추상태로 형성되어 있고, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할로 하는 동시에,
    상기 수광수단은, 상기 복합광학소자의 상기 프리즘에서 4분할된 각 복귀광을 수광하는 상기 수광영역이 4분할된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프리즘은, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광의 각면으로 입사각이 45° 이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로상에서 상기 출사광을 상기 제 1의 회절소자로 반사시키는 및/또는 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 광로상에서 당해 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 반사수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 3분할 하는 제 3의 회절소자를 가지며,
    상기 수광수단은, 상기 광분할수단에서 분할된 각 복귀광중, 상기 제 3의 회절소자로 분할된 0차광을 포커싱에러신호를 얻기 위해 수광하고, 상기 제 3의 회절소자에서 분할된 ±1차광을, 트래킹에러신호를 얻기 위해 수광하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 제 3의 회절소자가 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  16. 14항에 있어서,
    상기 제 3의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 설치되며, 상기 광원의 각각의 파장의 발광점의 위치의 어긋남에 의해, 한쪽파장의 출사광의 광로에 대한 다른쪽 파장의 출사광의 어긋남을 보정하는 광로합성수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 광로합성수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 광로합성수단은, 제 4의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 4의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 광로합성수단과 상기 적어도 하나의 광로변동보정수단이 제 5의 회절소자에 의해 동일면내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제 5의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  23. 제 1항에 있어서,
    상기 광디스크로부터 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자는, 상기 대물렌즈표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  24. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 평행광으로 하는 콜리메이터렌즈를 갖추고,
    상기 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자는, 상기 콜리메이터렌즈 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  25. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  26. 제 1항에 있어서,
    또한, 상기 광로변동보정수단에 의해 소정의 위치로 인도되는 복귀광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  27. 서로 다른 파장의 빛을 출사하는 광원과,
    상기 광디스크에 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 상기 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원으로부터 출사된 출사광과 광디스크에서 반사된 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터와,
    상기 광원 각각의 파장의 발광점의 위치 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른쪽 파장의 출사광의 어긋남을 보정하는 광로합성수단과,
    상기 빔스프리터에서 분리되며, 상기 광로합성수단에 의해 광로의 어긋남이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하는 광분할수단과,
    상기 광분할수단에 의해 분할된 복수의 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 갖추고,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  28. 상기 프리즘은, 대략 사각추상태로 형성되어 있고, 상기 광로변동보정수단수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 프리즘은, 빔스프리터에서 분리된 복귀광의 각면으로의 입사각이 45° 이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  30. 제 27항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로상에서 당해 출사광을 상기 빔스프리터로 반사시키는 및/또는 상기 빔스프리터에서 분리된 복귀광의 광로상에서 상기 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 갖추는 광픽업장치.
  31. 제 27항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 빔스프리터와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 또는 ±1차광에 3분할하는 제 3의 회절소자를 갖추는 광픽업장치.
  32. 제 27항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 제 1 면 및 제 2 면으로 이루는 대략 평판상태로 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사되는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면 및 제 2면 함께 투과시키는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  33. 제 27항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 제 1면 및 제 2면으로 이루는 대략 평판상태로 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면에서 입사시키는 상기 제 2면에서 반사하여 다시 상기 제 1면을 투과시키는 특징으로 하는 광픽업장치.
  34. 제 27항에 있어서,
    상기 빔스프리터는 적어도 제 1면, 제 2면 및 제 3면으로 이루며, 이들 면을 대략 이등변 삼각형 모양으로 설치하여 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면에서 입사시키는 상기 제 2면에서 반사하고 상기 제 3면을 투과시키는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  35. 제 27항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 빔스프리터와의 사이에 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  36. 제 27항에 있어서,
    또한, 상기 빔스프리터에 의해 분리되는 복귀광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  37. 광디스크에 대하여 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업과, 상기 광디스크를 회전구동하는 디스크회전구동수단을 갖추는 광디스크장치에 있어서,
    상기 광픽업은, 서로 다른 파장 빛을 출사하는 광원과,
    상기 광디스크에 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 상기 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원으로부터 출사된 출사광을 투과하게 하는, 상기 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1회절소자와, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 상기 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치에 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 가지는 복합광학소자와,
    상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 제 1의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  40. 제 37항에 있어서,
    상기 광로변동보정수단은, 제 2의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  41. 제 40항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 반사형의 회절소자인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  42. 제 40항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  43. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하고 상기 수광수단의 각 수광영역으로 인도하는 광분할수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  44. 제 43항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 광분할수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  45. 제 43항에 있어서,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  46. 제 45항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 프리즘이 대략 사각추상태로 형성되게 되며, 상기 광로변동보정수단수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 동시에,
    상기 수광수단은, 상기 복합광학소자의 상기 프리즘으로 4분할된 각 복귀광을 수광하는 수광영역이 4분할 된 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  47. 제 45항에 있어서,
    상기 프리즘은, 상기 광로변도보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광의 각면으로의 입사각이 45°이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  48. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로상에서 상기 출사광을 상기 제 1의 회절소자로 반사시키는 및/또는 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광의 광로상에서 당해 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  49. 제 48항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 반사수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  50. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광에 3분할하는 제 3의 회절소자를 가지고,
    상기 수광수단은, 상기 광분할수단에서 분할된 각 벅귀광중, 상기 제 3의 회절소자에서 분할된 0차광을, 포커싱에러신호를 얻기 위해 수광하고, 상기 더욱이 다른 회절소자에서 분할된 ±1차광을, 트래킹에러신호를 얻기 위해 수광하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  51. 제 50항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 제 3의 회절소자가 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  52. 제 50항에 있어서,
    상기 제 3의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  53. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 복합광학소자는, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 설치되며, 상기 광원의 각각 파장의 발광점위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  54. 제 53항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 광로합성수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  55. 제 53항에 있어서,
    상기 광로합성수단은, 제 4의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  56. 제 55항에 있어서,
    상기 제 4의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  57. 제 53항에 있어서,
    상기 복합광학소자는, 상기 광로합성수단과 상기 적어도 하나의 광로변동보정수단이 제 5의 회절소자에 의해 동일면내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  58. 제 57항에 있어서,
    상기 제 5의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  59. 제 37항에 있어서,
    상기 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자는, 상기 대물렌즈표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  60. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 평행하게 하는 콜리메이터렌즈를 갖추고,
    상기 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자는, 상기 콜리메이터렌즈 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  61. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 상기 광원에서 출사된 출사광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  62. 제 37항에 있어서,
    또한, 상기 광로변동보정수단에 의해 소정의 위치로 인가되는 복귀광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  63. 광디스크에 대하여 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업과, 상기 광디스크를 회전구동하는 디스크 회전구동수단을 갖추는 광디스크장치에 있어서,
    상기 광픽업은, 서로 다른 파장의 빛을 출사하는 광원과,
    상기 광디스크에 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 집광하는 동시에 상기 광디스크로부터의 복귀광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 광원으로부터 출사된 출사광과 광디스크에서 반사된 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터와,
    상기 광원의 각각 파장의 발광점 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단과,
    상기 빔스프리터에서 분리되며, 상기 광로합성수단에 의해 광로의 어긋남이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하는 광분할수단과,
    상기 광분할수단에 의해 분할된 복수의 복귀광을 복수의 수광영역에서 수광하는 수광수단을 갖추고,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  64. 제 63항에 있어서,
    상기 프리즘은, 대략 사각추상태로 형성되게 되며, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  65. 제 63항에 있어서,
    상기 프리즘은, 빔스프리터에서 분리된 복귀광의 각면으로의 입사각이 45° 이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  66. 제 63항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로상에서 당해 출사광을 상기 빔스프리터로 반사시키는 및/또는 상기 빔스프리터에서 분리된 복귀광의 광로상에서 상기 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 갖추는 광디스크장치.
  67. 제 63항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 빔스프리터와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 3분할하는 제 3의 회절소자를 갖추는 광디스크장치.
  68. 제 63항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 제 1면 및 제 2면으로 이루는 대략 평판형으로 형성되며, 상기 광원으로 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면 및 제 2면 함께 투과시키는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  69. 제 63항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 제 1면 및 제 2면으로 이루는 대략 평판형으로 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면에서 입사시키는 상기 제 2면에서 반사하고 다시 상기 제 1면을 투과시키는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  70. 제 63항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 적어도 제 1면, 제 2면 및 제 3면으로 이루며, 이들 면을 대략 이등변 삼각형 모양으로 설치하여 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면에서 입사시키는 상기 제 2면에서 반사하고 상기 제 3면을 투과시키는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  71. 제 63항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 빔스프리터와의 사이에 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  72. 제 63항에 있어서,
    또한, 상기 빔스프리터에 의해 분리되는 복귀광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  73. 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 투과시키는, 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자와,
    상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 상기 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치로 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 갖추는 광학장치.
  74. 제 73하에 있어서,
    상기 제 1의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  75. 제 73항에 있어서,
    상기 광로변동보정수단은, 제 2의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  76. 제 75항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 반사형의 회절소자인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  77. 제 75항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  78. 제 73항에 있어서,
    또한, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하고 복수의 수광영역을 가지는 수광수단으로 인도하는 광분할수단을 갖추는 광학장치.
  79. 제 78항에 있어서,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  80. 제 79항에 있어서,
    상기 프리즘은, 대략 사각추상태로 형성되게 되며, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  81. 제 79항에 있어서,
    상기 프리즘은, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광의 각면으로의 입사각이 45° 이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  82. 제 73항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광의 광로상에서 당해 출사광을 상기 제 1의 회절소자로 반사시키는 및/또는 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광의 광로상에서 상기 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 갖추는 광학장치.
  83. 제 73항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 3분할하는 제 3의 회절소자를 갖추는 광학장치.
  84. 제 83항에 있어서,
    상기 제 3의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  85. 제 73항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 설치되며, 상기 광원의 각각의 파장의 발광점의 위치 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  86. 제 85항에 있어서,
    상기 광로합성수단은, 제 4의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  87. 제 86항에 있어서,
    상기 제 4의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  88. 제 85항에 있어서,
    상기 광로합성수단과 상기 적어도 하나의 광로변동보정수단이 제 5의 회절소자에 의해 동일면내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  89. 제 88항에 있어서,
    상기 제 5의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  90. 제 73항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 상기 광원에서 출사된 출사광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  91. 제 73항에 있어서,
    또한, 상기 광로변동보정수단에 의해 소정의 위치로 인도되는 복귀광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  92. 상기 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광과 광디스크에서 반사된 복귀광과의 광로를 분리하는 빔스프리터와,
    상기 빔스프리터에서 분리된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하고 복수의 수광영역을 가지는 수광수단으로 인도하는 광분할수단과,
    상기 빔스프리터와 상기 분할수단과의 사이에 설치되며, 상기 광원의 각각의 파장의 발광점의 위치 의 어긋남에 의해, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른 쪽 파장의 출사광의 광로 어긋남을 보정하는 광로합성수단을 갖추며,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  93. 제 92항에 있어서,
    상기 프림즘은, 대략 사각추상태로 형성되게 되며, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  94. 제 93항에 있어서,
    상기 프리즘은, 빔스프리터에서 분리된 복귀광의 각면으로 45°이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  95. 제 92항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로상에서 당해 출사광을 상기 빔스프리터로 반사시키는 및/또는 상기 빔스프리터에서 분리된 복귀광의 광로상에서 상기 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 갖추는 광학장치.
  96. 제 92항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 빔스프리터와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 3분할하는 또 다른 회절소자를 갖추는 광학장치.
  97. 제 92항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 제 1면 및 제 2면으로 이루는 대략 평판형으로 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면 및 제 2면 함께 투과시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  98. 제 92항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 제 1면 및 제 2면으로 이루는 대략 평판형으로 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면 및 제 2면 함께 투과시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  99. 제 92항에 있어서,
    상기 빔스프리터는, 적어도 제 1면, 제 2면 및 제 3면으로 이루며, 이들 면을 대략 이등변 삼각형 모양으로 설치하여 형성되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 상기 제 1면에서 반사하는 동시에, 복귀광빔을 상기 제 1면에서 입사시키는 상기 제 2면에서 반사하고 상기 제 3면을 투과시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  100. 제 92항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 빔스프리터와의 사이에 상기 광원으로부터 출사된 출사광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  101. 제 92항에 있어서,
    또한, 상기 빔스프리터에 의해 분리된 복귀광의 광로중에서 유효광속 이외의 광속을 차광하는 차광수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  102. 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광을 투과시키고, 광디스크로부터의 복귀광을 회절시키는 제 1의 회절소자와,
    상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사되는 출사광의 파장변동에 의해 상기 제 1의 회절소자에서 발생하는 복귀광의 광로변동을 보정하고, 소정의 위치로 복귀광을 인도하는 적어도 하나의 광로변동보정수단을 갖추는 복합광학소자.
  103. 제 102항에 있어서,
    성기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  104. 제 102항에 있어서,
    사익 제 1의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  105. 제 102항에 있어서,
    상기 광로변동보정수단은, 제 2의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  106. 제 105항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 반사형의 회절소자인 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  107. 제 105항에 있어서,
    상기 제 2의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  108. 제 102항에 있어서,
    또한, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광이 입사되는 위치에 배치되며, 상기 복귀광을 복수로 분할하고 복수의 수광영역을 가지는 수광수단으로 인도하는 광분할수단을 갖추는 복합광학소자.
  109. 제 108항에 있어서,
    상기 제 1회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 광분할수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  110. 제 108항에 있어서,
    상기 광분할수단은, 복수의 평면 또는 곡면에 의해 구성된 프리즘인 것을 특징으로 복합광학소자.
  111. 제 110항에 있어서,
    상기 프리즘은, 대략 사각추상태로 형성되게 되며, 상기 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광을 4분할하는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  112. 제 110항에 있어서,
    상기 프리즘은, 광로변동보정수단에서 광로변동이 보정된 복귀광의 각면으로 45°이하로 되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  113. 제 102항에 있어서,
    또한, 상기 광원으로부터 출사된 서로 다른 파장의 출사광의 광로상에서 당해 출사광을 상기 제 1의 회절소자로 반사시키는 및/또는 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광의 광로상에서 상기 복귀광을 상기 소정의 위치로 반사시키는 반사수단을 갖추는 복합광학소자.
  114. 제 113항에 있어서,
    상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 반사수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  115. 제 102항에 있어서,
    또한, 상기광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이의 광로상에 배치되며, 상기 광원으로부터 출사된 출사광을 0차광 및 ±1차광으로 3분할하는 제 3의 회절소자를 갖추는 복합광학소자.
  116. 제 115항에 있어서,
    상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 제 3의 회절소자가 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  117. 제 115항에 있어서,
    상기 제 3의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  118. 제 102항에 있어서,
    또한, 상기 광원과 상기 제 1의 회절소자와의 사이에 배치되며, 상기 광원의 각각의 파장의 발광점의 위치의 어긋남에 의한, 한쪽 파장의 출사광의 광로에 대한 다른쪽 파장의 출사광의 광로의 어긋남을 보정하는 광로합성수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  119. 제 118항에 있어서,
    상기 제 1의 회절소자와 상기 광로변동보정수단과 상기 광로합성수단이 수지재료에 의해 일체성형되어 이루는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  120. 제 118항에 있어서,
    상기 광로합성수단은, 제 4의 회절소자이며, 상기 제 1의 회절소자에서 회절된 복귀광을 또한 회절시키는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  121. 제 120항에 있어서,
    상기 제 4의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  122. 제 118항에 있어서,
    상기 광로합성수단과 상기 적어도 하나의 광로변동보정수단이 제 5의 회절소자에 의해 동일면내에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
  123. 제 122항에 있어서,
    상기 제 5의 회절소자는, 홀로그램인 것을 특징으로 하는 복합광학소자.
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