KR20090092693A - 광 픽업장치 - Google Patents

광 픽업장치

Info

Publication number
KR20090092693A
KR20090092693A KR1020087031146A KR20087031146A KR20090092693A KR 20090092693 A KR20090092693 A KR 20090092693A KR 1020087031146 A KR1020087031146 A KR 1020087031146A KR 20087031146 A KR20087031146 A KR 20087031146A KR 20090092693 A KR20090092693 A KR 20090092693A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
region
light
area
light source
periodic structure
Prior art date
Application number
KR1020087031146A
Other languages
English (en)
Inventor
다쿠야 오쿠다
히로아키 야마모토
나오키 나카니시
마사히코 니시모토
나오토 시마다
Original Assignee
파나소닉 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파나소닉 주식회사 filed Critical 파나소닉 주식회사
Publication of KR20090092693A publication Critical patent/KR20090092693A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G11B7/0903—Multi-beam tracking systems
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Landscapes

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

Abstract

광 픽업장치는, 광원에서 출사된 출사광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 회절격자(12)를 구비한다. 회절격자(12)는, 광 정보기록매체의 트랙 접선과 평행인 방향으로 이어지는 직선에 의해 4개의 영역으로 분할된다. 제 2 영역(12B)에서의 주기구조 위상은, 제 3 영역(12C)의 주기구조 위상과 180도 다르며, 제 1 영역(12A)의 주기구조 위상은, 제 4 영역(12D)의 주기구조 위상과 180도 다르다.

Description

광 픽업장치{OPTICAL PICKUP DEVICE}
본 발명은, 광 정보기록매체에 대한 정보의 기록 및 광 정보기록매체에 기록된 정보의 재생 또는 소거 등의 처리를 행하는 광학식 정보처리장치에 이용하는 광 픽업장치에 관한 것이다.
CD(Compact Disc) 및 DVD(Digital Versatile Disc) 등의 광 정보기록매체(광디스크)로부터의 기록 판독은, 반도체 레이저장치 등의 광원으로부터 출사된 광 빔을, 대물렌즈를 이용하여 광디스크의 기록트랙 상에 집광시켜, 광디스크로부터의 반사광을 광검출기에서 전기신호로 변환함으로써 이루어진다. 고속 회전하는 광디스크에 대하여, 원하는 기록트랙에 정확하게 광 빔을 집광하기 위하여, 초점에러신호 및 트랙킹에러신호의 검출을 행하고 광디스크의 면 상하변동(vertical deviation) 및 편심 등에 맞추어 대물렌즈의 위치제어를 한다.
트랙킹에러신호의 대표적인 검출방법으로서, 차동푸쉬풀(DPP)방식이 알려져 있다. DPP방식은, 광 빔을 메인 빔과 +1차 회절광 및 -1차 회절광의 3개로 분기하고, 분할된 각 빔을 광디스크 상에서 소정 피치로 인접하도록 형성된 3개의 안내 홈으로 집광한다. 각 빔의 반사광을 검출하여 연산함으로써 얻어지는 각 푸쉬풀 신호의 위상은, 메인빔과 +1차 회절광 및 -1차 회절광에서 서로 180도 어긋난다. 때문에, 각 푸쉬풀신호를 연산 처리함으로써, 각 푸쉬풀신호에 포함되는 오프셋 성분만을 선택적으로 상쇄 소거하여 양호한 트랙킹에러신호를 검출할 수 있다. 이로써, 특히 DVD기록용 광 픽업에 있어서 DPP방식이 널리 사용되고 있다(예를 들어 특허문헌1(일본 특허공고 평성 4-34212호 공보) 참조).
현재 보급되고 있는 광디스크에는 여러 가지 규격이 존재하며, 광디스크의 규격에 따라 안내 홈의 피치가 다르다. 예를 들어, 추기형 DVD-R(Recordable) 및 기입형 DVD-RW(Disk Rewritable) 등의 안내 홈 피치는 0.74㎛이며, 기입갱신형 DVD-RAM(Random Access Memory) 등의 안내 홈 피치는 1.23㎛이다. 이들 규격이 다른 2종류 이상의 광 디스크에 대해서도, 1대의 장치로 기록 및 재생을 가능하게 하는 광 픽업장치가 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 대하여, 다음과 같은 광 픽업장치가 제안되었다(예를 들어 특허문헌2(일본 특허공개 2004-145915호 공보) 참조).
특허문헌2에 개시된 광 픽업장치는, 광 빔을 분기하는 특수회절격자가 3개의 영역으로 분할되어, 각 영역에 주기적으로 형성된 격자 홈의 위상을 차례로 90도씩 어긋나게 한다. 이와 같은 특수회절격자를 이용하는 인라인형 DPP방식이라 불리는 트랙킹 오차검출방식에 의하여, 안내 홈의 피치가 다른 복수의 광 정보기록매체에 대하여 안정된 트랙킹 오차검출의 실행이 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 광 검출기를 나타낸 회로도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 회절격자를 나타낸 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치에 의하여 광 정보기록매체의 기록면 상에 형성된 집광스폿의 형상을 나타낸 평면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치에 의하여 얻어진 신호의 파형을 나타낸 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 회절격자와 광 빔 중심과의 위치관계 일례를 나타낸 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 회절격자와 광 빔 중심과의 위치관계 일례를 나타낸 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 회절격자와 광 빔 중심과의 위치관계 일례를 나타낸 평면도이다.
도 9는, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 회절격자와 광 빔 중심과의 위치관계 일례를 나타낸 평면도이다.
도 10은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 회절격자와 광 빔 중심과의 위치관계 일례를 나타낸 평면도이다.
도 11은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치 회절격자의 변형예를 나타낸 평면도이다.
도 12는, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치 회절격자의 변형예를 나타낸 평면도이다.
도 13은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치 회절격자의 변형예를 나타낸 평면도이다.
도 14의 (a)∼(c)는 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치의 대물렌즈 시프트량과 차동 푸쉬풀신호의 진폭 변화량의 관계를 나타낸 그래프이며, (a)∼(c)는 각각 제 1 영역과 제 2 영역과의 위상 차이가 0도, 90도, 및 180도의 경우를 나타낸다.
도 15는, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치 회절격자의 제 1 영역 위상과 제 2 영역 위상과의 차이량과 차동 푸쉬풀신호의 진폭 변화율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 16은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치 회절격자의 제 2 영역 및 제 3 영역의 폭과 차동 푸쉬풀신호의 진폭 변화율의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 17은, 본 발명의 실시형태에 관한 광 픽업장치 회절격자의 제 2 영역 및 제 3 영역의 폭과 푸쉬풀신호의 진폭과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 18은, 종래예에 관한 광 픽업장치에 의하여 광 정보기록매체의 기록면 상에 형성된 집광 스폿의 형상을 나타낸 평면도이다.
도 19는, 종래예에 관한 광 픽업장치의 회절격자를 나타낸 평면도이다.
도 20은, 종래예에 관한 광 픽업장치에 의하여 얻어진 신호의 파형을 나타낸 그래프이다.
[부호의 설명]
11 : 광원 12 : 회절격자
12A : 제 1 영역 12B : 제 2 영역
12C : 제 3 영역 12D : 제 4 영역
12a, 12b, 12c, 12d : 격자 홈 15 : 하프미러
16 : 광 검출기 17 : 집적회로기판
18 : 콜리메이팅렌즈 19 : 대물렌즈
21A, 21B, 21C : 수광소자 23 : 연산처리회로
24, 25, 26, 29 : 감산기 27 : 가산기
28 : 증폭기 31 : 광 빔
31a : 메인 빔
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
그러나, 상기 종래의 인라인형 DPP방식을 사용한 종래의 광 픽업장치에는 다음과 같은 문제가 생긴다.
도 18은, 종래의 광 픽업장치에 의하여 광 정보기록매체 상에 광 빔을 집광시킨 집광스폿을 나타낸다. +1차 회절광에 대응하는 집광스폿(101)은, 광 정보기록매체의 반경방향(X)에 대하여 우측에서 강도가 커지며, 좌측에서 강도가 작아진다. 이에 반하여, -1차 회절광에 대응하는 집광스폿(102)은 우측에서 강도가 작아지며, 좌측에서 강도가 커진다. 이는 다음과 같이 설명할 수 있다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 종래의 인라인형 DPP방식에서 사용되는 특수회절격자는, 중앙부 영역(120)의 격자 홈(120a)에 대하여, 영역(119)의 격자 홈(119a) 위상은 90도 진행되며, 영역(121)의 격자 홈(121a) 위상은 90도 지연된다. 따라서, 중앙부 영역(120)을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여, 영역(119)을 투과한 +1차 회절광의 위상은 90도 진행하고, 영역(121)을 투과한 +1차 회절광의 위상은 90도 지연된다. 한편, -1차 회절광에 대해서는, 격자 홈의 위상과 회절광 위상의 관계가 역전된다. 즉, 중앙부 영역(120)을 투과한 -1차 회절광 위상에 대하여, 영역(119)을 투과한 -1차 회절광의 위상은 90도 지연되고, 영역(121)을 투과한 -1차 회절광 위상은 90도 진행한다.
이로써, +1차 회절광은 위상이 지연되는 영역(121) 쪽으로 강도 분포가 치우쳐, 광 정보기록매체 상의 +1차 회절광에 대응하는 집광스폿(101)은 우측 강도가 커지고 좌측 강도가 작아진다. 역으로, -1차 회절광은 위상이 지연되는 영역(119) 쪽으로 강도 분포가 치우쳐, -1차 회절광에 대응하는 집광스폿(102)은 우측 강도가 작아지고 좌측 강도가 커진다.
이상과 같은 집광스폿으로 얻어지는 DPP신호의 신호파형을 도 20에 나타낸다. 도 20에서 세로축은 신호 강도를 나타내며, 가로축은 집광스폿의 광 정보기록매체에서의 상대적인 위치를 나타낸다. MPP는 0차 회절광에 대응하는 메인 빔의 푸쉬풀신호, SPP1은 +1차 회절광에 대응하는 선행 서브 빔의 푸쉬풀신호, SPP2는 -1차 회절광에 대응하는 후행 서브 빔의 푸쉬풀신호, DPP는 식(1)에 나타낸 MPP, SPP1, 및 SPP2에서 얻어지는 트랙킹 오차신호(차동푸쉬풀신호)이다.
DPP=MPP-k×(SPP1+SPP2) ...... 식(1)
단, k는 임의의 증폭율이다. +1차 회절광 및 -1차 회절광에 대응하는 집광스폿의 강도 분포가 좌우 비대칭이 되므로, SPP1 및 SPP2의 위상은 MPP에 대하여180도 전후가 된다. 때문에, SPP1과 SPP2에 신호 강도 차가 생기면 DPP가 적정값에서 어긋나버려, 각 집광스폿을 동일 안내 홈 상에 형성할 수 없게 되고, 인라인형 DPP방식에 의한 안정된 트랙킹 오차신호검출을 실행할 수 없게 된다. 여기서 도 20에 있어서, SPP1, SPP2 및 DPP가 적정값이 되는 위치를 일점 쇄선으로 표시한다.
본 발명은, 상기 종래의 문제를 해결하여, 인라인형 DPP방식의 이점을 유지한 채, 안내 홈의 피치가 다른 복수의 광 정보기록매체에 대하여 안정된 트랙킹 오차검출을 행하는 광 픽업장치를 실현할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광 픽업장치를, 서로 위상이 다른 4개의 영역으로 분할된 회절격자를 구비하는 구성으로 한다.
구체적으로, 본 발명에 관한 광 픽업장치는, 광 정보기록매체에 대한 정보의 기록과, 광 정보기록매체에 기록된 정보의 판독 및 소거를 행하는 광 픽업장치를 대상으로 하고, 광원과, 광원에서 출사된 출사광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 회절격자와, 각 광 빔이 광 정보기록매체에서 반사된 반사광을 수광하는 광 검출기를 구비하며, 회절격자는, 광 정보기록매체의 트랙 접선방향과 평행인 방향으로 이어지는 분할선에 의하여, 각각이 서로 위상이 다른 주기구조를 갖는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 및 제 4 영역으로 분할되고, 제 2 영역 및 제 3 영역은, 제 1 영역과 제 4 영역 사이에 제 1 영역 쪽부터 차례로 배치되며, 제 2 영역에서의 주기구조 위상은, 제 3 영역에서의 주기구조 위상과 180도 다르고, 제 1 영역에서의 주기구조 위상은, 제 4 영역에서의 주기구조 위상과 180도 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광 픽업장치는 제 2 영역 내의 주기구조 위상이 제 3 영역의 주기구조 위상과 180도 다르며, 제 1 영역에서의 주기구조 위상은 제 4 영역에서의 주기구조 위상과 180도 다른 회절격자를 구비한다. 이로써, 제 2 영역 및 제 3 영역에 대하여, 제 1 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상은 제 2 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여 진행하고, 제 4 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상은 제 3 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여 진행한다. 또, -1차 회절광의 경우에는 역으로 어느 쪽이든 모두 지연된다. 따라서, 종래의 인라인형 DPP방식과 같은 스폿형상이 좌우 비대칭이 되는 현상은 발생하지 않아, 안내 홈이 이어지는 방향을 축으로 한 좌우대칭의 강도 분포가 된다. 그 결과, 안내 홈의 피치가 다른 복수의 광 정보기록매체에 대하여 안정된 트랙킹 오차검출을 행하는 광 픽업장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 제 1 영역과 제 2 영역을 분할하는 분할선과, 제 2 영역과 제 3 영역을 분할하는 분할선 사이의 거리와, 제 2 영역과 제 3 영역을 분할하는 분할선과, 제 3 영역과 제 4 영역을 분할하는 분할선 사이의 거리는 서로 같은 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광 빔은, 0차 회절광, +1차 회절광 및 -1차 회절광을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광 정보기록매체의 기록면 상에는 복수의 안내 홈이 주기적으로 배치되며, 각 광 빔은, 복수의 안내 홈 중 하나의 안내 홈으로 집광되는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광 검출기로부터의 출력신호에 기초하여, 차동 푸쉬풀법에 의하여 트랙킹 오차신호를 검출하는 연산처리회로를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광 검출기는 각 반사광에 각각 대응하는 적어도 3개의 수광소자를 가지며, 각 수광소자는 각각 복수의 수광영역으로 분할되는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 제 2 영역 내 또는 제 3 영역 내에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광원은 제 1 광원 및 제 2 광원을 포함하며, 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심과 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심을 잇는 직선은, 제 1 영역과 제 2 영역을 분할하는 분할선, 제 2 영역과 제 3 영역을 분할하는 분할선 및 제 3 영역과 제 4 영역을 분할하는 분할선 중 적어도 1개와 교차하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광원은 제 1 광원 및 제 2 광원을 포함하며, 제 1 광원에서 출사되는 광 빔의 중심과 제 2 광원에서 출사되는 광 빔의 중심을 잇는 직선은, 제 2 영역과 제 3 영역을 분할하는 분할선과 교차하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 광원은 복수이며, 복수의 광원에서 각각 출사되는 광 빔 중 적어도 1개의 중심은, 제 2 영역 내 또는 제 3 영역 내에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 회절격자의 제 1 영역에서 주기구조의 위상은, 제 2 영역의 주기구조 위상과 10도 이상 350도 이하의 범위에서 서로 다른 것이 바람직하다. 이 경우, 회절격자의 제 1 영역에서 주기구조의 위상은, 제 2 영역의 주기구조 위상과 90도 다른 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 광 픽업장치에 있어서, 적어도 3개의 광 빔을 각각 집광하여 광 정보기록매체의 기록면 상에, 각각 독립된 집광스폿으로서 조사하는 대물렌즈를 추가로 구비하며, 회절격자에서의 출사광 빔 중 대물렌즈의 개구경에 따라 결정되는 유효 빔 지름의 범위가 입사하는 부분은, 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 및 제 4 영역을 포함하는 영역인 것이 바람직하다.
이 경우, 제 2 영역의 폭과 제 3 영역의 폭의 합계는, 유효 빔 지름의 10% 이상 40% 이하의 범위인 것이 바람직하다.
[발명의 효과]
본 발명에 관한 광 픽업장치에 의하면, 인라인형 DPP방식의 이점을 유지한 채, 안내 홈의 피치가 서로 다른 복수의 광 정보기록매체에 대하여 안정된 트랙킹 오차검출을 행하는 광 픽업장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 실시형태에 관한 광 픽업장치의 개략 구성을 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 실시형태의 광 픽업장치는, 광 정보기록매체(51)로의 정보 기록 및 광 정보기록매체(51)에 기록된 정보의 재생을 행하기 위한 광 빔(31)을 출사하는 반도체 레이저소자 등의 광원(11)과, 광 빔(31)을 적어도 0차 회절광의 메인 빔, +1차 회절광의 서브 빔, 및 -1차 회절광의 서브 빔(모두 도시 생략)으로 회절 분기하는 회절격자(12)와, 분기된 광 빔(31)을 광 정보기록매체(51)로 유도하는 하프미러(15)와, 광 빔(31)이 광 정보기록매체(51)에서 반사된 반사광을 수광하는 광 검출기(16)를 탑재한 집적회로기판(17)을 구비한다.
하프미러(15)와 광 정보기록매체(51) 사이에는, 콜리메이팅렌즈(18)와 대물렌즈(19)가 배치된다. 광원(11)으로부터 출사된 광 빔(31)은, 회절격자(12)에 의하여 적어도 0차 회절광, +1차 회절광, 및 -1차 회절광의 3개 광 빔으로 회절 분기된 후, 하프미러(15)에 의해 반사되고, 그 후 콜리메이팅렌즈(18)를 통과하여 대물렌즈(19)에 도달한다. 회절격자(12)에 의하여 회절 분기된 0차 회절광, +1차 회절광, 및 -1차 회절광은, 대물렌즈(19)에 의하여 각각 독립되어 광 정보기록매체(51)의 기록 면상에 집광되어 3개의 집광 스폿을 형성한다.
도 2는, 도 1에 나타낸 광 픽업장치에서의 광 검출기(16)를 탑재한 집적회로기판(17)의 회로 구성을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이 집적회로기판(17)은, 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)와, 수광소자로부터의 신호를 연산하는 연산처리회로(23)를 갖는다. 회절격자(12)에 의하여 광 빔(31)으로부터 분기된 메인 빔(31a) 및 2개의 서브 빔(31b 및 31c)은 각각, 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)에 의하여 수광된다. 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)는, 각각 복수의 수광영역으로 분할된다.
수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)에 의하여 검출된 신호는, 연산처리회로(23)로 입력된다. 연산처리회로(23)는, 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)로부터의 신호를 각각 수신하는 감산기(24), 감산기(25) 및 감산기(26)와, 감산기(24), 감산기(25) 및 감산기(26)의 출력을 수취하는 가산기(27), 증폭기(28) 및 감산기(29)를 갖는다. 감산기(24), 감산기(25) 및 감산기(26)는, 각각 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)로부터의 신호를 받아 푸쉬풀신호(MPP, SPP1, SPP2)를 출력한다. 연산처리회로(23) 중 가산기(27), 증폭기(28) 및 감산기(29)에 대해서는 후술한다.
여기서, 도 2는 각 수광소자가 2개의 수광영역으로 2분할된 경우의 회로 구성을 나타내나, 각 수광소자는 3개 이상의 수광영역으로 분할되어도 된다. 또, 도 2에서, 각 수광소자의 각 빔의 형상을 모식적으로 원 형상으로 표시하나, 빔의 형상은 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 초점 오차신호에 비점수차방식(非点收差方式)을 채용할 경우, 각 수광소자 상의 각 빔은 90도 회전해버린다. 때문에 각 수광소자도 90도 회전시켜둘 필요가 있다.
본 실시형태의 광 픽업장치는, 광원(11)으로부터 출사된 광 빔(출사광 빔)을 회절시키는 회절격자(12), 특히, 그 주기구조에 특징을 갖는다. 도 3은, 회절격자(12)의 주기구조 즉 격자패턴을 나타낸다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 회절격자(12)의 격자 면은, 광 정보기록매체(51)의 안내 홈이 이어지는 방향(이하, Y방향이라 함) 즉, 광 정보기록매체(51)의 트랙 접선방향과 실질적으로 평행인 방향으로 이어지는 분할선(D1), 분할선(D2), 및 분할선(D3)에 의하여 제 1 영역(12A), 제 2 영역(12B), 제 3 영역(12C), 및 제 4 영역(12D)의 4개 영역으로 구획된다. 여기서, 이 경우 평행인 방향이란, 회절격자(12)와 광 정보기록매체(51) 사이에 배치된 광학계를 고려한 평행방향을 의미한다. 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)은 분할선(D1)을 개재하고 인접하며, 제 2 영역(12B)과 제 3 영역(12C)은 분할선(D2)을 개재하고 인접하고, 제 3 영역(12C)과 제 4 영역(12D)은 분할선(D3)을 개재하고 인접한다.
도 3에 나타낸 바와 같이 제 1 영역(12A), 제 2 영역(12B), 제 3 영역(12C), 및 제 4 영역(12D)은, 각각 광 정보기록매체(51)의 반경방향(이하, X방향이라 함)을 따라 격자 홈(12a), 격자 홈(12b), 격자 홈(12c), 및 격자 홈(12d)이 주기적으로 형성된다. 여기서, 본 실시형태에서는 격자 홈(12a), 격자 홈(12b), 격자 홈(12c), 및 격자 홈(12d) 각각의 폭 및 각 격자 홈 사이의 부분(볼록부) 폭은 같은 크기로 설정된다.
제 1 영역(12A)에 형성된 격자 홈(12a)에 의하여 형성된 주기구조의 위상은, 제 2 영역(12B)에 형성된 주기구조의 위상에 대하여 실질적으로 90도 진행한다(+90도 어긋난다). 즉, 제 1 영역(12A) 격자 홈(12a)의 배치주기는, 제 2 영역(12B) 격자 홈(12b)의 배치주기를 기준으로 하여 1/4주기만큼 Y방향으로 어긋난다. 또, 제 4 영역(12D)에 형성된 주기구조의 위상은, 제 2 영역(12B)에 형성된 주기구조의 위상에 대하여 실질적으로 90도 지연된다(-90도 어긋난다). 즉, 제 4 영역(12D)의 격자 홈(12d) 배치주기는, 제 2 영역(12B) 격자 홈(12b)의 배치주기를 기준으로 하여 1/4주기만큼 -Y방향으로 어긋난다. 따라서, 제 1 영역(12A)의 주기구조의 위상과 제 4 영역(12D)의 주기구조의 위상은 실질적으로 180도 다르다. 또, 제 3 영역(12C)의 주기구조의 위상은 제 2 영역(12B)의 주기구조의 위상에 대하여 실질적으로 180도 다르다. 즉, 제 3 영역(12C)의 격자 홈(12c) 배치주기는 제 2 영역(12B) 격자 홈(12b)의 배치주기를 기준으로 하여 1/2주기만큼 +Y방향으로 어긋난다.
여기서, 각 영역의 주기구조 위상의 차이는, 정확하게 90도 또는 180도일 필요는 없다. 광 정보기록매체(51) 기록 면상의 집광 스폿이 후술하는 형상이 되면 되므로 ±10도 정도의 오차를 포함해도 된다.
본 실시형태에서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 광원(11)으로부터 출사된 출사광 빔의 중심(발광점 중심)(L1)을, 장치의 조립 정밀도 범위 내에서 분할선(D2) 위치에 배치한다.
회절격자(12)로 입사된 출사광 빔은, 제 1 영역(12A), 제 2 영역(12B), 제 3 영역(12C), 및 제 4 영역(12D) 각각에 형성된 주기구조에 의하여 소정의 위상차를 갖는 서브 빔으로 분기되어 광 정보기록매체(51)로 유도된다.
이하, 본 실시형태의 광 픽업장치에 의해, 안내 홈의 주기가 다른 광 정보기록매체에 대하여 안정된 트랙킹 오차검출이 가능한 이유를 설명한다.
도 4는, 회절격자(12)에 의하여 생성된 광 빔의 메인 빔(31a)과 2개의 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)의 광 정보기록매체(51) 기록 면상에서의 집광 스폿 형상을 나타낸다. 여기서, 도 4에서도 X방향은 광 정보기록매체의 반경방향을 나타내고 Y방향은 안내 홈이 이어지는 방향을 나타낸다.
회절격자(12)의 제 2 영역(12B)과 제 3 영역(12C)은 회절격자의 위상이 180도 다르다. 이로써, 제 2 영역(12B)을 투과한 회절광과 제 3 영역(12C)을 투과한 회절광은 서로 상쇄 소거되어, 도 4에 나타낸 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)의 광 정보기록매체(51) 기록 면상에서의 집광 스폿 강도 분포는, 중앙부의 강도가 작아진다. 이 경우, 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)의 집광 스폿 중앙부의 강도를 작게 할 수 있으면 되고, 제 2 영역(12B)과 제 3 영역(12C)의 위상 차이는 180도에 대하여 ±10도 정도의 오차를 포함해도 문제없다.
또, 제 1 영역(12A)의 회절격자 위상은 제 2 영역(12B)에 대하여 90도 진행하며, 제 4 영역(12D)의 회절격자 위상은 제 3 영역(12C)에 대하여 90도 진행한다. 따라서, 제 1 영역(12A)을 투과한 +1차 회절광의 위상은 제 2 영역(12B)을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여 90도 진행하고, 제 4 영역(12D)을 투과한 +1차 회절광의 위상은 제 3 영역(12C)을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여 90도 진행한다. 역으로, -1차 회절광의 위상은 90도 지연된다. 따라서, 종래의 인라인형 DPP방식과 같은 스폿형상이 좌우 비대칭이 되는 현상은 발생하지 않으며, Y방향을 축으로 한 좌우대칭의 강도 분포가 된다. 이 경우에도, 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)의 위상 차이 및 제 4 영역(12D)과 제 3 영역(12C)의 위상 차이는 각각 90도에 대하여 ±10도 정도의 오차를 포함해도 문제없다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 광 정보기록매체(51)의 기록면 상에는 복수의 안내 홈(51a)이 주기적으로 배치된다. 또, 도 4에 나타낸 바와 같이 광 빔(31)의 메인 빔(31a), 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)이 각각 대물렌즈(19)에 의하여 집광된 집광 스폿은 동일 안내 홈(51a)에 배치된다.
각 집광 스폿에서 메인 빔(31a), 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)은 각각 반사되며, 각 집광 스폿에 대응하는 반사광은 광 검출기(16)에 배치된 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)에 의하여 각각 수광된다. 수광소자(21A), 수광소자(21B), 및 수광소자(21C)는, 메인 빔(31a)에 대응하는 푸쉬풀 신호(MPP), 서브 빔(31b)에 대응하는 푸쉬풀 신호(SPP1) 및 서브 빔(31c)에 대응하는 푸쉬풀 신호(SPP2)를 출력한다.
대물렌즈(19)의 래디얼 시프트(광 정보기록매체의 반경방향 시프트) 및 광 정보기록매체(51)의 기울기에 기인하는 MPP, SPP1 및 SPP2의 오프셋 성분은, 대물렌즈(19)의 래디얼 시프트 또는 광 정보기록매체(51)의 기울기 각각에 대하여 같은 쪽(동위상)에 발생한다. 따라서, 대물렌즈(19)의 래디얼 시프트 및 광 정보기록매체(51)의 기울기에 기인하는 오프셋을 소거한 작동 푸쉬풀(DPP)신호는, 도 2에 나타낸 가산기(27), 증폭기(28) 및 감산기(29)를 이용하여 식(2)에 나타낸 바와 같은 연산처리를 행함으로써 검출할 수 있다.
DPP=MPP-k×(SPP1+SPP2) ..... 식(2)
단, k는 증폭기(28)의 증폭률이다.
도 5는, 푸쉬풀 신호(MPP), 푸쉬풀 신호(SPP1), 푸쉬풀 신호(SPP2) 및 식(2)에 기초하여 구한 DPP신호의 출력 파형을 나타낸다. 도 5에서 세로축은 신호강도를 나타내며, 가로축은 집광 스폿의 광 정보기록매체(51)의 상대적 위치를 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이, SPP1 및 SPP2의 위상은 MPP 위상에 대하여 정확하게 180도 어긋난다. 이로써, SPP1와 SPP2에 신호 강도차가 생겨도 식(2)에 기초하여 구한 DPP신호는 적정값이므로, 각 집광 스폿을 동일 안내 홈 상에 형성할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 가산기(27)의 입력측은 감산기(25) 및 감산기(26)의 출력과 접속되며, 증폭기(28)의 입력측은 가산기(27)의 출력과 접속된다. 감산기(29)의 입력은 감산기(24) 및 증폭기(28)의 출력과 접속된다. 이로써, 식(2)에 나타낸 연산을 실행할 수 있다. 식(2)의 계수(k)는, 광 정보기록매체(51)로부터 반사되는 메인 빔(31a), 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)의 광 강도 차이를 보정하기 위한 것이다. 메인 빔(31a), 서브 빔(31b) 및 서브 빔(31c)의 광 강도 비가 a:b:b일 경우 계수(k)는 a/2b로 하면 된다. 즉, 계수(k)는 광 정보기록매체(51)에 대응하여 결정되는 상수이다. 여기서, 신호처리회로는 종래 구성의 것을 이용해도 된다.
광 정보기록매체(51)는, 특히 한정되는 것은 없으며 DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW 등을 포함하는 DVD 및 CD-ROM, CD-R, CD-RW 등을 포함하는 CD를 이용할 수 있다. 또, 광 빔(31)의 파장은, 광 정보기록매체(51)에 따라 결정되면 되며, DVD 및 CD의 경우에는 약 650nm에서 약 780nm로 하면 된다. 또, DVD에 대해서는 DVD-R 등의 안내 홈 피치가 0.74㎛인 것 및 DVD-RAM 등의 안내 홈 피치가 1.23㎛인 것의 어느 경우에도 안정된 트랙킹 오차신호 검출의 실행이 가능하다.
또, 본 실시형태에 있어서, 회절격자(12)를 도 1에 나타낸 광학계의 광원(11)과 하프미러(15) 사이에 배치한 경우에 대하여 설명했으나, 이 대신 회절격자(12)를 예를 들어 하프미러(15)와 콜리메이팅렌즈(18) 사이에 배치해도 된다. 또한, 도 1에 나타낸 광학계 대신, 광원과 광 검출기가 일체로 된 광학계(예를 들어 하프미러를 이용하지 않는 광학계)를 이용하여, 광원과 콜리메이팅렌즈 사이에 회절격자를 배치해도 된다.
또, 본 실시형태에 있어서, 회절격자(12)의 각 영역에 배치한 격자 홈을 모두 광 정보기록매체의 반경방향인 X방향을 따라 형성했으나, 이 대신 격자 홈을 X방향에 대하여 경사진 방향으로 형성해도 된다. 또한, 회절격자(12)의 제 2 영역(12B) 폭과 제 3 영역(12C) 폭이 같은 예를 나타냈으나 반드시 같지 않아도 된다.
또, 본 실시형태에 있어서, 광원에서 출사된 출사광 빔이 1개인 경우에 대하여 설명했으나, 이 대신 복수의 광원을 갖고 복수의 광 빔이 출사되는 광 픽업장치에서도 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 장치의 조립 정밀도 범위 내에서, 제 1 광원의 발광점 중심(L1)이 분할선(D2) 상에 위치하고, 제 2 광원의 발광점 중심(L2)이 분할선(D3) 상에 위치하도록 해도 된다. 또, 도 7에 나타낸 바와 같이, 장치의 조립 정밀도 범위 내에서, 제 1 광원의 발광점 중심(L1)이 분할선(D2) 상에 위치하고, 제 2 광원의 발광점 중심(L2)이 분할선(D3) 근방의 제 4 영역(12D) 내에 위치하도록 해도 된다. 또한 도 8에 나타낸 바와 같이, 장치의 조립 정밀도 범위 내에서, 제 1 광원의 발광점 중심(L1)이 제 2 영역(B) 내에 위치하고, 제 2 광원의 발광점 중심(L2)이 제 3 영역(12C) 내에 위치하도록 해도 된다. 또, 도 9에 나타낸 바와 같이, 장치의 조립 정밀도 범위 내에서, 제 1 광원의 발광점 중심(L1)이 분할선(D1) 근방의 제 1 영역(12A) 내에 위치하고, 제 2 광원의 발광점 중심(L2)이 분할선(D3) 근방의 제 4 영역(12D) 내에 위치하도록 해도 된다.
또한, 광원은 2개로 한정되는 것이 아니며 3개 이상이라도 된다. 예를 들어 광원이 3개일 경우에는, 도 10에 나타낸 바와 같이 장치 조립정밀도 범위 내에서, 적어도 1개의 광원 발광점 중심을 제 2 영역(12B) 내 또는 제 3 영역(12C) 내에 위치하도록 하면 되고, 나머지 광원의 발광점 중심 위치는 특별히 한정시킬 필요는 없다.
또, 본 실시형태에서는, 회절격자(12) 전체를 제 1 영역(12A), 제 2 영역(12B), 제 3 영역(12C), 및 제 4 영역(12D)으로 분할하는 예를 나타냈다. 그러나 회절격자(12) 중 대물렌즈의 개구경으로 결정되는 유효 빔 지름의 범위 내 영역에서, 제 1 영역∼제 4 영역이 분할되면 되고, 유효 빔 지름의 범위 외 영역에 대해서는 분할 상태가 달라도 된다. 예를 들어 도 11에 나타낸 바와 같이 유효 빔 지름의 범위 외 영역에서는, 제 2 영역(12B) 및 제 3 영역(12C)이 형성되지 않아도 된다.
본 실시형태는, 제 1 영역(12A)의 주기구조 위상과 제 2 영역(12B)의 주기구조 위상이 90도 어긋나며, 제 4 영역(12D)의 주기구조 위상과 제 3 영역(12C)의 주기구조 위상이 90도 어긋난 경우를 나타냈다. 그러나, 제 1 영역(12A)의 위상과 제 4 영역(12D)의 위상이 실질적으로 180도 어긋나고, 제 2 영역(12B)의 위상과 제 3 영역(12C)의 위상이 실질적으로 180도 어긋나면, 제 1 영역(12A)의 위상과 제 2 영역(12B)의 위상 및 제 3 영역(12C)의 위상과 제 4 영역(12D) 위상의 어긋남은 어떠한 값이라도 상관없다. 단, 회절격자(12)에 주기구조를 형성할 때의 제조오차를 고려하면, 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)의 위상 차이 및 제 4 영역(12D)과 제 3 영역(12C)의 위상 차이를 각각 10도 이상 350도 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 70도 이상 290도 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
도 12는, 제 1 영역(12A)과 제 4 영역(12D)의 위상이 실질적으로 180도 어긋나고, 제 2 영역(12B)의 위상과 제 3 영역(12C)의 위상이 실질적으로 180도 어긋나며, 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)의 위상 및 제 4 영역(12D)과 제 3 영역(12C)의 위상이 각각 실질적으로 45도 다른 경우를 나타낸다. 또, 도 13은, 제 1 영역(12A)의 주기구조와 제 4 영역(12D) 주기구조와의 위상이 실질적으로 180도 어긋나고, 제 2 영역(12B)의 주기구조와 제 3 영역(12C) 주기구조와의 위상이 실질적으로 180도 어긋나며, 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)의 위상 및 제 4 영역(12D)과 제 3 영역(12C)의 위상이 각각 180도 다른 경우를 나타낸다. 이와 같은 경우에도 도 3에 나타낸 회절격자와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
도 14의 (a)∼(c)는, 광 정보기록매체(51)로 DVD-RAM을 이용할 경우, 대물렌즈(19)의 시프트량과 DPP신호 진폭의 관계를 나타낸다. (a)∼(c)는 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)의 위상 차이가 0도, 90도, 180도의 경우를 각각 나타낸다. 여기서 도 14에서 세로축은, 대물렌즈(19)의 시프트량이 0㎛인 경우 DPP신호 진폭의 값을 100%로 하여 규격화시킨 값을 나타낸다. 또, 제 1 영역(12A)의 주기구조 위상과 제 4 영역(12D)의 주기구조 위상은 실질적으로 180도 다르며, 제 2 영역(12B)의 주기구조 위상과 제 3 영역(12C)의 주기구조 위상이 실질적으로 180도 다르다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 제 1 영역(12A)의 주기구조와 제 2 영역(12B) 주기구조의 위상 차이가 180도인 경우에 비해, 0도인 경우에는 대물렌즈의 시프트에 따르는 DPP신호 진폭의 변화가 커진다.
도 15는, 제 1 영역(12A)과 제 2 영역(12B)의 위상 차이량과, DPP신호 진폭의 변화율 관계를 나타낸다. 여기서, DPP신호 진폭의 변화율은, 대물렌즈 시프트량이 0㎛인 경우의 DPP신호 진폭에 대한 대물렌즈 시프트량이 300㎛인 경우의 DPP신호 진폭의 비율로서 나타낸다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제 1 영역(12A)의 주기구조와 제 2 영역(12B) 주기구조의 위상 차이가 180도인 경우에 DPP신호 진폭의 변화율이 가장 100%에 가까워지며, 위상 차이가 0도 또는 360도로 향함에 따라 DPP신호 진폭의 변화율은 작아진다.
광 픽업장치에서는, 대물렌즈가 시프트하여도 DPP신호 진폭이 일정한 것이 바람직하므로, DPP신호 진폭의 변화율은 100%에 가까운 것이 바람직하다. 이로써, 제 1 영역(12A)의 주기구조와 제 2 영역(12B) 주기구조의 위상 차이는 10도 이상 350도 이하로 하면 충분하나, DPP신호 진폭을 보다 균일하게 하는 관점에서는 70도 이상 290도 이하로 하는 것이 바람직하다.
또, DPP신호 진폭의 변화율을 작게 하기 위해서는, 유효하게 이용되는 광 빔이 회절격자(12)의 제 1 영역(12A)을 투과한 부분과, 제 2 영역(12B)을 투과한 부분과, 제 3 영역(12C)을 투과한 부분과, 제 4 영역(12D)을 투과한 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 회절격자(12)에서의 출사광 빔이 입사하는 영역 중, 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 범위가 입사하는 부분에, 제 1 영역(12A) 내지 제 4 영역(12D)이 포함되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 광원이 DVD계일 경우에는, 회절격자(12)의 제 2 영역(12B) 폭(W1)과 제 3 영역(12C) 폭(W2)의 합계인 폭(W1+W2)이 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 10%에서 40% 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 한 경우의 효과를 이하에 설명한다.
우선, 폭(W1+W2)이 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 10%보다 작은 경우에 대하여 설명한다. 도 16은, DVD-RAM의 DPP신호 진폭의 변화율과, 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름에 대한 폭(W1+W2) 비율과의 관계를 나타낸다. 여기서, DPP신호 진폭의 변화율이란, 대물렌즈의 시프트량이 0㎛인 경우의 DPP신호 진폭에 대한 대물렌즈 시프트량이 300㎛인 경우의 DPP신호 진폭의 비율이다. 폭(W1+W2)이 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 10%보다 작아지면, 도 16에 나타낸 바와 같이, DPP신호 진폭의 변화율이 66%보다 작아진다. 이와 같이 대물렌즈의 시프트량이 0㎛인 경우의 DPP신호 진폭을 기준으로 하여 34% 이상 DPP신호 진폭이 작아져 DPP신호 진폭의 변화가 커지므로 바람직하지 못하다.
다음으로, 폭(W1+W2)이 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 40%보다 큰 경우에 대하여 설명한다. 도 17은, DVD-RAM의 푸쉬풀신호(SPP1) 신호 진폭과 푸쉬풀신호(SPP2) 신호 진폭의 합(SPP진폭)과, 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름에 대한 폭(W1+W2) 비율과의 관계를 나타낸다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 폭(W1+W2)이 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 40%보다 커지면, 신호 진폭은 0에 가까워진다. 이와 같이 신호 진폭의 절대값이 작아져 광 픽업장치의 특성이 악화되어 버린다.
이상과 같이 폭(W1+W2)은, 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 유효 빔 지름의 10% 이상 40% 이하인 것이 바람직하다.
또한, DVD계와 CD계 2개의 광원을 이용할 경우에는, 회절격자(12)의 제 2 영역(12B) 폭(W1)과 제 3 영역(12C) 폭(W2)의 합계인 폭(W1+W2)이 대물렌즈(19)의 개구경으로 정해지는 DVD계에서의 유효 빔 지름의 10% 이상 35% 이하 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 실시형태에 관한 광 픽업장치는, 안내 홈의 피치가 서로 다른 각종 광 정보기록매체에 대응하는 것을 가능하게 하는 것으로, 보다 안정된 기록 재생을 실현하는 트랙킹 오차신호 검출이 달성된다. 즉, 본 실시형태에 관한 광 픽업장치는, DVD계 및 CD계의 기록장치 및 재생장치에 있어서 소형화, 간소화, 저원가화 및 고효율화 등을 실현할 수 있다. 또, 광디스크 등의 광 정보기록매체에 정보의 기록, 재생 및 소거 등의 처리를 실행하는 광학식 정보처리장치에 있어서, 그 기간부품인 광학식 헤드장치에 사용되는 재생신호, 기록신호 및 각종 서보신호 등의 검출기능을 갖는 광 픽업장치로서, 본 실시형태에 관한 광 픽업장치는 매우 유용하다.
본 발명의 광 픽업장치는, 인라인형 DPP방식의 이점을 유지한 채, 안내 홈의 피치가 서로 다른 복수의 광 정보기록매체에 대하여 안정된 트랙킹 오차검출을 행하는 광 픽업장치를 실현할 수 있으며, 광 정보기록매체에 대한 정보의 기록 및 광 정보기록매체에 기록된 정보의 재생 또는 소거 등의 처리를 행하는 광학식 정보처리장치에 이용하는 광 픽업장치 등으로서 유용하다.

Claims (28)

  1. 광 정보기록매체에 대한 정보의 기록과, 상기 광 정보기록매체에 기록된 정보의 판독 및 소거를 행하는 광 픽업장치에 있어서,
    광원과,
    상기 광원에서 출사된 출사광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 회절격자와,
    상기 각 광 빔이 상기 광 정보기록매체에서 반사된 반사광을 수광하는 광 검출기를 구비하며,
    상기 회절격자는, 상기 광 정보기록매체의 트랙 접선방향과 평행인 방향으로 이어지는 분할선에 의하여, 각각이 서로 위상이 다른 주기구조를 갖는 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 및 제 4 영역으로 분할되고,
    상기 제 2 영역 및 상기 제 3 영역은, 상기 제 1 영역과 상기 제 4 영역 사이에 상기 제 1 영역 쪽부터 차례로 배치되며,
    상기 제 2 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 3 영역에서의 상기 주기구조 위상과 180도 다르고,
    상기 제 1 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 4 영역에서의 상기 주기구조 위상과 180도 다른 광 픽업장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상은, 상기 제 2 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여 80도 이상 100도 이하의 범위에서 다른 광픽업장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상은, 상기 제 2 영역을 투과한 +1차 회절광의 위상에 대하여 35도 이상 55도 이하의 범위에서 다른 광픽업장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역을 분할하는 분할선과, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선 사이의 거리와, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선과, 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 사이의 거리는 서로 같은 광 픽업장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 정보기록매체의 기록면 상에는 복수의 안내 홈이 주기적으로 배치되며,
    상기 각 광 빔은, 상기 복수의 안내 홈 중 하나의 안내 홈으로 집광되는 광 픽업장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 검출기로부터의 출력신호에 기초하여, 차동 푸쉬풀법에 의하여 트랙킹 오차신호를 검출하는 연산처리회로를 추가로 구비하는 광 픽업장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 검출기는, 상기 각 반사광에 각각 대응하는 적어도 3개의 수광소자를 가지며,
    상기 각 수광소자는, 각각 복수의 수광영역으로 분할되는 광 픽업장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 2 영역 내 또는 상기 제 3 영역 내에 배치되는 광 픽업장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 3개의 광 빔을 각각 집광하여 상기 광 정보기록매체의 기록면 상에, 각각 독립된 집광스폿으로서 조사하는 대물렌즈를 추가로 구비하며,
    상기 회절격자는, 상기 출사광 빔 중 상기 대물렌즈의 개구경에 의하여 정해지는 유효 빔 지름의 범위가 입사하는 부분이, 상기 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 및 제 4 영역을 포함하는 광 픽업장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2 영역의 폭과 상기 제 3 영역 폭의 합계는, 상기 유효 빔 지름의 10% 이상 40% 이하의 범위인 광 픽업장치.
  11. 광 정보기록매체에 대한 정보의 기록과, 상기 광 정보기록매체에 기록된 정보의 판독 및 소거를 행하는 광 픽업장치에 있어서,
    광원과,
    상기 광원에서 출사된 출사광 빔을 적어도 3개의 광 빔으로 분기하는 회절격자와,
    상기 각 광 빔이 상기 광 정보기록매체에서 반사된 반사광을 수광하는 광 검출기를 구비하며,
    상기 회절격자는, 상기 광 정보기록매체의 트랙 접선방향과 평행인 방향으로 이어지는 분할선에 의하여, 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 및 제 4 영역으로 분할되고,
    상기 제 2 영역 및 상기 제 3 영역은, 상기 제 1 영역과 상기 제 4 영역 사이에 상기 제 1 영역 쪽부터 차례로 배치되며,
    상기 제 2 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 3 영역에서의 상기 주기구조 위상과 180도 다르고,
    상기 제 1 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 4 영역에서의 상기 주기구조 위상과 180도 다르며,
    상기 광원은, 제 1 광원 및 제 2 광원을 포함하는 광 픽업장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역을 분할하는 분할선과 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선 사이의 거리와, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선과 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 사이의 거리는 서로 같은 광 픽업장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 광 빔은, 0차 회절광, +1차 회절광 및 -1차 회절광을 포함하는 광 픽업장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 광 정보기록매체의 기록면 상에는 복수의 안내 홈이 주기적으로 배치되며,
    상기 각 광 빔은, 상기 복수의 안내 홈 중 하나의 안내 홈으로 집광되는 광 픽업장치.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 광 검출기로부터의 출력신호에 기초하여, 차동 푸쉬풀법에 의하여 트랙킹 오차신호를 검출하는 연산처리회로를 추가로 구비하는 광 픽업장치.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 광 검출기는, 상기 각 반사광에 각각 대응하는 적어도 3개의 수광소자를 가지며,
    상기 각 수광소자는, 각각 복수의 수광영역으로 분할되는 광 픽업장치.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심과 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심을 잇는 직선은, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역을 분할하는 분할선, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선 및 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 중 적어도 1개와 교차하는 광 픽업장치.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심과 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심을 잇는 직선은, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선과 교차하는 광 픽업장치.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선 상에 위치하며, 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 상에 위치하는 광 픽업장치.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선 상에 위치하며, 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 근방의 상기 제 4 영역 상에 위치하는 광 픽업장치.
  21. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 2 영역에 위치하며, 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 3 영역에 위치하는 광 픽업장치.
  22. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역을 분할하는 분할선 근방의 상기 제 1 영역에 위치하며, 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 근방의 상기 제 4 영역 상에 위치하는 광 픽업장치.
  23. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역을 분할하는 분할선 상에 위치하며, 상기 제 2 광원에서 출사된 출사광 빔의 중심은, 상기 제 3 영역과 상기 제 4 영역을 분할하는 분할선 근방의 상기 제 3 영역 상에 위치하는 광 픽업장치.
  24. 청구항 11에 있어서,
    상기 회절격자의 상기 제 1 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 2 영역에서의 상기 주기구조 위상과 10도 이상 350도 이하의 범위에서 다른 광 픽업장치.
  25. 청구항 11에 있어서,
    상기 회절격자의 상기 제 1 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 2 영역에서의 상기 주기구조 위상과 90도 다른 광 픽업장치.
  26. 청구항 11에 있어서,
    상기 회절격자의 상기 제 1 영역에서의 상기 주기구조 위상은, 상기 제 2 영역에서의 상기 주기구조 위상과 270도 다른 광 픽업장치.
  27. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 3개의 광 빔을 각각 집광하여 상기 광 정보기록매체의 기록면 상에, 각각 독립된 집광스폿으로서 조사하는 대물렌즈를 추가로 구비하며,
    상기 회절격자는, 상기 출사광 빔 중 상기 대물렌즈의 개구경에 따라 결정되는 유효 빔 지름의 범위가 입사하는 부분이, 상기 제 1 영역, 제 2 영역, 제 3 영역 및 제 4 영역을 포함하는 광 픽업장치.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 제 2 영역의 폭과 상기 제 3 영역의 폭의 합계는, 상기 유효 빔 지름의 10% 이상 40% 이하의 범위인 광 픽업장치.
KR1020087031146A 2006-12-18 2007-09-06 광 픽업장치 KR20090092693A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-339617 2006-12-18
JP2006339617 2006-12-18
JPJP-P-2007-164510 2007-06-22
JP2007164510A JP4106072B1 (ja) 2006-12-18 2007-06-22 光ピックアップ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090092693A true KR20090092693A (ko) 2009-09-01

Family

ID=39536120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087031146A KR20090092693A (ko) 2006-12-18 2007-09-06 광 픽업장치

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7751297B2 (ko)
EP (1) EP2096636B1 (ko)
JP (1) JP4106072B1 (ko)
KR (1) KR20090092693A (ko)
CN (1) CN101473375B (ko)
TW (1) TW200828291A (ko)
WO (1) WO2008075484A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4106072B1 (ja) * 2006-12-18 2008-06-25 松下電器産業株式会社 光ピックアップ装置
JP4444977B2 (ja) 2007-02-01 2010-03-31 パナソニック株式会社 光ピックアップ装置
TW201021039A (en) * 2008-10-30 2010-06-01 Sanyo Electric Co Optical pickup device and optical disc device equipped with same
CN106019440B (zh) * 2016-07-25 2018-08-21 华中科技大学 一种偏振衍射光栅结构
CN107880054A (zh) * 2017-10-09 2018-04-06 浙江省海洋水产研究所 一种制备高纯河豚毒素的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6194246A (ja) 1984-10-15 1986-05-13 Sony Corp 光学式ヘッドのトラッキング誤差検出方法
JP3549301B2 (ja) * 1995-09-08 2004-08-04 三菱電機株式会社 光ヘッドのトラッキング誤差検出装置
JP3826082B2 (ja) * 2002-08-23 2006-09-27 シャープ株式会社 光ピックアップ装置
JP3799318B2 (ja) 2002-10-22 2006-07-19 株式会社日立製作所 光ピックアップおよびそれを用いた光学的情報記録装置または再生装置
KR100469913B1 (ko) * 2003-04-02 2005-02-02 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 제조방법
JPWO2004097816A1 (ja) * 2003-04-25 2006-07-13 旭硝子株式会社 回折素子および光ヘッド装置
US7251208B2 (en) * 2004-06-01 2007-07-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pick-up system for use in an optical disk device including use of improved gratings with more efficient beam diffraction
JP2005353187A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Nec Corp 光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置
KR100756042B1 (ko) 2005-01-19 2007-09-07 삼성전자주식회사 회절소자 및 이를 포함하는 광픽업장치
JP2006228260A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ
JP4368314B2 (ja) * 2005-02-16 2009-11-18 三洋電機株式会社 トラッキング制御装置
JP2007042252A (ja) * 2005-06-29 2007-02-15 Enplas Corp 光学素子および光ピックアップ装置ならびに光学的情報記録および／または再生装置
JP4180073B2 (ja) * 2005-07-28 2008-11-12 シャープ株式会社 光ピックアップ装置
JP4859529B2 (ja) 2005-10-17 2012-01-25 三洋電機株式会社 光ピックアップ装置および光ディスク装置
JP4645410B2 (ja) * 2005-10-25 2011-03-09 ソニー株式会社 光ピックアップ及び光ディスク装置
CN101140772B (zh) * 2006-09-07 2012-10-10 松下电器产业株式会社 光学头和光盘装置
JP4106072B1 (ja) * 2006-12-18 2008-06-25 松下電器産業株式会社 光ピックアップ装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2096636B1 (en) 2012-06-27
JP2008176899A (ja) 2008-07-31
US20100238780A1 (en) 2010-09-23
CN101473375B (zh) 2011-08-31
CN101473375A (zh) 2009-07-01
US20100014411A1 (en) 2010-01-21
US7898927B2 (en) 2011-03-01
JP4106072B1 (ja) 2008-06-25
TW200828291A (en) 2008-07-01
WO2008075484A1 (ja) 2008-06-26
EP2096636A1 (en) 2009-09-02
EP2096636A4 (en) 2010-01-27
US7751297B2 (en) 2010-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7706236B2 (en) Optical pickup and optical disc apparatus including a multi-section diffractive element
US7706220B2 (en) Photodetector, diffraction grating, optical pickup and optical disc apparatus
US7940631B2 (en) Optical pickup device
US7898927B2 (en) Optical pickup device
KR100717020B1 (ko) 기록층의 두께 변화에 따른 구면 수차를 탐지하고 보상하는광픽업 장치
US7535814B2 (en) Optical pickup device
US20090290473A1 (en) Optical head device and optical information recording or reproducing apparatus with the same
JP4654085B2 (ja) 光検出器、光ピックアップ及び光ディスク装置
JP2008176905A (ja) 光ピックアップ装置
US7978586B2 (en) Optical pickup device
US20060215508A1 (en) Optical semiconductor device
US20090168626A1 (en) Optical pickup device and photodetector
KR20050090221A (ko) 트랙 피치가 상이한 광디스크용 광픽업 장치
JP2007226866A (ja) 光検出器、回折格子、光ピックアップ、光ディスク装置
JP2007149204A (ja) 回折格子、光ピックアップ、光ディスク装置
JP2004103076A (ja) 光ピックアップ及び光学的情報記録又は再生装置
JP2008287807A (ja) 光ピックアップ及び光ディスク装置
JPH08315377A (ja) 光学式記録媒体読取り装置
JP2011090727A (ja) 回折格子およびそれを用いた光ピックアップ並びに光学的情報再生装置
JP2009129469A (ja) 光ディスク装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid