KR900008379B1 - 광학식 헤드장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광학식 헤드장치

제1도(a)는 본 발명에 관한 가장 적합한 실시예를 도시한 기본 구성도.

제1도(b)는 제1도(a)의 광디스크의 평면도.

제2도는 투과회절에 의해서 방해광이 발생하는 모양을 도시한 설명도.

제3도는 본 발명의 실시예에서 사용되는 위상형 회절격자의 단면형상을 도시한 설명도.

제4도는 위상형 회절격자에 광속이 경사진 입사를 한 경우의 위상량 연산을 도시한 설명도.

제5도는 SiO₂를 이용한 45도 입사의 회절격자에 의한 방해광 발생의 경우에 있어서, 강도비와 구형격자의 두께와의 관계를 도시한 그래프.

제6도는 PMMA를 이용한 45。입사의 회절격자에 의한 방해광 발생에 있어서, 강도비와 구형격자의 두께와의 관계를 도시한 그래프.

제7도(a)는 종래의 광학식 헤드장치의 기본 구성도.

제7도(b)는 제7도(a)의 광검지기의 구성도.

제7도(c)는 제7도(a)의 광디스크면에서의 3개의 스포트의 설정상태를 도시한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광원 2 : 광속

5 : 집광렌즈 6 : 광디스크

7 : 피트 10 : 광검지기

30a : 회절격자 30 : 제1의 면

31 : 제2의 면 40 : 광속분리소자

본 발명은 광학식 정보기억매체로의 정보의 기록/재생에 이용되는 광학식 헤드장치에 관한 것으로, 특히 트래킹센서로써 광디스크상에 여러개의 스포트를 집광하는 소위 3빔 방식의 광학식 헤드장치에 관한 것이다.

제7도(a)에는 종래의 광학식 헤드장치의 구성, 제7도(b)에는 제7도(a)에서 광검지기(10)의 구성, 제7도(c)에는 광디스크면에 있어서 3개의 스포트의 설정 상태의 설명이 도시되어 있다. 도면에 있어서, (1)은 레이저광원인 반도체레이저(이하 LD(L aser Diode)라 한다), (3)은 LD를 발사하는 레이저광속(2)를 회절하여 3개의 빔으로 분리하는 회절격자, (4)는 광속을 반사하여 집광렌즈(5)에 입사시키는 평판상의 빔스플리터이며, 종래에서는 회절격자(3)과 빔스플리터(4)로써 회절분리수단을 구성한다. (6)은 집광렌즈(5)를 투과한 광속의 집광점 부근에 놓인 광학식 정보기억매체(이하 광디스크라 한다). (7)은 광디스크(6)에 기록된 정보인 피트, (8)은 피트의 열로 되는 트랙이며, 예를 들면 이 트랙(8)은 광디스크(6)에 폭이 약 0.5μm, 피치 1.6μm로 나선형상으로 새겨져 있으며, 이 트랙(8)에 직경이 약 1.6μm인 광스포트(9)를 따라가게 하는것에 의해, 광디스크(6)에 기억되어 있는 정보를 리드 할 수가 있다.

또, (10)은 광디스크(6)에 의해서 반사되어 집광렌즈(5)와 빔스플리터(4)를 투과한 광속을 수광하여 광전변환하는 광검지기, (12), (13)은 감산기, (16)은 가산기이다.

종래의 광학식 헤드장치는 이상의 구성으로 되며 다음에 그 동작에 대해서 설명한다.

상기 LD(1)을 반사한 광속(2)는 회절격자(3)에 의해서 회절되어 빔스플리터(4)의 표면에서 반사된후에 제7도(c)에 도시한 바와 같이 집광렌즈(5)에 의해서 광디스크(6)의 정보면상에 사선으로 표시한 3개의 광스포트(9a), (9e), (9f)가 집광된다.

이 3개의 광스포트(9a), (9e), (9f)의 각각의 중심을 연결하는 선은 트랙(8)의 궤적방향에 대해서 약간 기울게 광디스크상에서 배치되어 있다. 이것은 검출신호의 누설을 방지하는 것과 인접 트랙에서의 누화를 피하기 위한 것이다. 그리고, 광디스크(6)에 집광한 3개의 광스포트(9a), (9e), (9f)에 대응하는 광속은 정보면에 의해 반사되어 집광렌즈(5)를 재차 투과한 후에 어떤 각도를 가지고, 배치된 빔스플리터(4)를 투과해서 광검지기(10)쪽으로 향한다. 상술한 바와 같이 렌즈(5)를 재차 투과하는 광속을 수속상태에서 경사지게 배치된 평판형상의 빔스플리터(4)를 투과하므로 공지와 같이 비점수차, 즉 자오광선, 구결광선에 대해서 각각의 초선(focal line)을 형성하는 수차가 주어진다.

상술한 바와 같이 평간형상의 빔스플리터(4)를 수속광이 투과할때 비점수차가 발생하는 것은 빔스플리터(4)의 입사면(제5도(a)의 지면)내에 존재하는 광선(자오광선)과 상기 입사면과 직교하는 면내에 존재하는 광선(구결광선)사이에 광로길이의 차가 발생하는 것에 기인한다. 이 현상의 상세한 것에 대해서는 참고문헌1(구보다 히로시저 "광학 p130∼131, 이와나미서점(1964), 특히 14-2도 p13017 -114 참조)을 참조하기 바란다.

또, 광검지(10)은 디스크상의 집광스포트가 초점이 합쳐진 상태에 있을때, 중심 빔, 즉 0차 회절광(스포트(9a)에 대응한다)의 반사광속(10a)가 최소 착란원으로 되는 광축방향위치에 놓여져 있다. 그리고, 광검지기(10)은 제7도(b)에 도시된 바와 같이 3빔을 6개 장소에서 검출하도록 하고 있으며, 3빔중 중앙의 빔(0차광(11a))은 4분할된 광검지부(10a), (10b), (10c), (10d)에 의해 또 양쪽의 빔(±1차광(11e), (11f))은 각각 독립된 광검지부(10e), (10f)에 의해 수광된다.

상술한 바와 같이 양쪽의 검지부(10e), (10f)의 출력을 감산기(13)에 의해서 차동 연산하는 것에 의해 중앙의 스포트(9a)와 트랙(8)과의 위치어긋남을 검출할 수 있어 이 검출신호는 트래킹에러신호로써 단자(14)에서 출력된다. 따라서, 이 트래킹에러신호에 의해 여기서는 도시하지 않은 트래킹 액추에이터가 구동제어되어 스포트(9a)가 트랙(8)의 중심에 올바르게 위치하도록 보정된다.

그리고, 중앙의 4분할 검지부의 출력은 대향하는 검지부(10a) 및 (10c)와 (10b) 및 (10d)를 감산기(12)에 공급하는 것에 의해 차동연산이 행하여진다.

즉, 디스크의 정보면이 광학계의 초점평면에 있을때에 최소착란원으로 되는 위치에 있도록 조정하고, 4개로 분할된 광검지부에서의 4개의 출력을(광검지부(10a)의 출력+광검지부(10c)의 출력) -(광검지부(10b)의 출력+광검지부(10d)의 출력)의 연산을 실행하면 그 결과는 제로로 된다. 이 연산결과는 포커스에러신호로써 출력단자(15)에서 출력되고, 광디스크상의 광스포트의 초점어긋남을 검출하여 도시하지 않은 포커스 액추에이터에 의해 초점어긋남이 보정된다.

이 경우의 초점어긋남 검출방법은 비점수차법에 의해 행하여진다. 즉 제7도(b)에 도시되는 것과 같이 광디스크상의 스포트가 초점이 합쳐진 상태(11a)일때는 최소착란원으로 되어서 대략 원형상태로 되지만, 헤드장치(레이저광원(1), 광속(2), 회절분리수단(3,4), 집광렌즈(5), 광검지기(10)과 광디스크(6)의 거리의 변화에 의해 생기는 초점어긋남이 일어나면 광검지기(10))상의 스포트가 점선으로 표시되는 것과 같이 세로길이 및 가로길이의 타원형으로 변형한다.

여기서, 세로길이의 타원형으로 된다는 것은 포커스에러신호가 마이너스로 되고, 가로길이의 타원형으로 된다는 것은 포커스에러신호가 플러스로 되는 것을 나타낸다. 이와 같이 해서 양극성의 오차신호를 얻을 수 있어 초점의 위치어긋남을 용이하게 검출할 수 있는 것이다. 따라서, 변형한 타원형을 전기적으로 검출하는것에 의해 초점의 위치어긋남을 검출할 수가 있다.

그리고, 4분할 검지부(10a), (10b)의 출력을 가산기(16)에 의해 가산한 출력은 헤드장치 본래의 기능인 재생을 위한 신호에 사용되어 광디스크(6)에서의 재생신호는 단지(17)에서 출력되어 도시하지 않은 처리회로로써 정보의 리드가 실행된다.

상술한 바와 같이, 종래의 3빔 방식의 광학 헤드장치에서는 광디스크(6)상에 집광하는 3개의 회절광중 양쪽에 위치하는 ±1차광을 수광하는 검지기(10e), (10f)의 차동출력에 의해 트래킹에러신호를 얻고 있었으나, 이 경우 이 ±1차광은 0차광과 마찬가지로 대략 회절한계의 집광특성을 갖고 있으며, 제7도(c)에 도시된 바와 같이 0차광의 스포트(9a)에 비해서 ±1차광의 스포트(9e), (9f)가 트랙(8)의 상하에 미소량 어긋나 있어도 광디스크(6)에 기록된 정보도 재생한다고 하는 문제점이 있었다.

즉, 광검지기(10)의 검지부(10e) 또는 (10f)의 출력은 광디스크(6)상의 ±1차광의 스포트(9e), (9f)의 간격에 대응하는 시간차가 있으나, 각각이 0차광의 스포트(9a)의 전후의 디스크재생정보를 포함하고 있다.

더우기, 일반적으로 ±1차광의 각각의 재생출력에는 상관관계가 없으므로, 감산기(13)의 출력에도 ±1차광의 디스크 정보재생출력의 성분이 포함된다. 따라서, 감산기(13)의 단자(14)의 출력에 포함되는 상기 재생출력성분은 트래킹에러신호에 대한 노이즈성분으로 되어, 특히 DC∼10KHz정도의 트래킹서보대역에 혼입하는 재생출력성분은 트래킹서보를 정확하게 동작시키는데 있어서의 큰 장해요인으로 되고 있다.

그래서 종래는 트래킹에러신호로의 재생출력의 혼입을 경감하기 위하여 3빔의 디스크정보트랙에 대한 설정 각도를 바꾸어 트래킹에러신호가 최대로 되는 값으로 스포트를 엇갈리게 하는 방법이 행하여지고 있었다.

이 방법에 대해서 제7도에 따라서 설명한다.

트래킹에러신호의 출력은 스포트(9e), (9f)의 트랙간격의 약 1/2로 되는 경우에 최대로 되지만, 통상적으로 단자(14)의 출력을 입력하는 서보회로의 부담을 경감하는 의미로 3빔의 회전위치를 트래킹에러신호의 상기 최대로 되는 점에 설정한다.

그러나, 이와 같은 3빔의 위치관계에서는 상술한 바와 같이 단자(14)의 출력중에 재생신호가 크게 혼입하기 때문에 이것을 피하기 위하여 ±1차광의 스포트(9e), (9f)의 트랙(8)과 직교하는 방향으로의 위치어긋남량이 커지도록, 즉 스포트(9e), (9f)와 트랙(8)이 이루는 각도가 보다 커지는 방향으로 3빔의 회전위치를 어긋나게 하여 설정하고 있다.

따라서, ±1차광의 스포트(9e), (9f)는 트래킹에러신호의 최대점 설정의 경우와 비교해서 보다 트랙사이의 부분에 겹치는 면적이 많아져서 이로인해 트래킹에러신호로의 재생신호의 혼입이 감소한다.

그러나 이와 같은 방법에서는 트래킹에러신호검출감도가 감소한다는 문제점이 있고, 또 3빔 설정각도 변동에 대한 트래킹에러신호의 검출감도가 크게 변화하므로, 설정각도 오차의 허용값이 좁아진다는 문제점이 있었다.

그래서, 본 발명자는 ±1차 회절광을 광디스크(6)상에 초선 스포트로써 조사하여 디스크정보의 혼입을 매우 적게함과 동시에 3빔의 트랙에 대한 설정각을 트래킹에러신호출력의 최대점에 설정하는 장치(제1도)를 제안하고 있으며, 이것은 본 출원과 동시에 출원되어 있다. 즉, 상기 제안 발명은 회절분리수단이 균일한 주기의 직선무늬모양으로 되는 회절격자를 제1의 면에 형성한 광속분리소자를 포함하며, 이 광속분리소자를 소정각도 경사하여 정보기억매체상에 있어서의 분리광속의 집광스포트가 상기 제1면의 자오면내 근방에 존재하도록 광속분리소자를 배치구성하도록 하고 있다.

따라서, 광속분리소자에서는 0차, ±1차의 회절광이 형성되어, ±1차광은 초점 스포트로써 광디스크상에 조사된다. 이 경우, 광디스크상의 0차광이 회절한계 스포트로써의 초점이 합쳐진 상태에 있을때에 ±1차광은 트랙방향에 따라서 뻗어 있는 초선(사지탈 초선(sagittal focal line)이라 한다)스포트로써 집광한다. 그결과, ±1차광에 대한 디스크정보 재생출력의 혼입의 감소가 이룩되어, 초선길이를 디스크기억정보의 최대반복 길이보다도 길게한 경우에는 원리적으로 트래킹에러신호로의 재생신호 혼입이 완전히 없어진다. 이와같이 해서 이 초점스포트는 트래킹에러신호의 검출감도의 최대점에 설정할 수가 있다.

그러나, 상기 제안발명에 있어서 바람직하게 해결되지 않는 문제점이 있다.

즉, 광디스크(6)에서 반사된 3개의 반사광은 광속분리소자(40)에 형성된 회절격자(30a)를 통과할때에 다시 회절을 받아 광검지기(10)상에 9개의 광스포트를 형성시키는 것으로 된다.

이 결과, 정보재생에 사용되는 광디스크상의 0차광에 대응하는 반사광을 수광하는 광검지기상(제7도(b)의 4분할 검지부)에서 광속의 겹침이 생겨, 재생신호의 품질이 저하한다는 문제점이 있었다. 이것을 제2도에 따라서 상세하게 설명한다.

LD(1)에 의해 발사한 레이저광속(2)는 회절격자면(30)에 의해서 광디스크상의 0차광 m, +1차광 f, -1차광 e로 회절분리되고, 이들 3개의 광속은 다시 광디스크(6)에서 반사(반사광이라 한다)된 후에, 광속분리소자(40)의 회절격자면(제1의 면)(30) 및 제2의 면(31)을 투과할때에 재차 회절되어 투과 0차광 및 투과 ±1차광으로 분리된다. 따라서, 도면에 도시되는 것과 같이 0차 반사광 m에 의해서 발생하는 투과 회절광을 M1, M, M-1로 하고, +1차 반사광 f에 의해 발생하는 투과회절광을 F1, F, F-1로 하며, 또 -1차 반사광 e에 의해 발생하는 투과회절광을 E1, E, E-1로 하면 제7도의 검지기(10a), (10b), (10c)에는 본래의 재생신호인 M 이외에 E1, F-1이 겹쳐져서 입사하는 것으로 된다.

따라서, 상기 광디스크 반사광의 회절광인 -1차 반사광의 투과 +1차광 E1, +1차 반사광의 투과 -1차광 F-1은 본래의 광속(0차 반사광 m)에 의해서 재생되어야할 정보에 대해서 노이즈 성분으로 되어 가산기(16)의 출력으로써 출력되는 재생신호의 품질을 매우 저하시켜 재생성능을 확보하는데 있어서의 장해로 되고 있었다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 광검지기에 입사되어야할 본래의 광디스크 반사광에 대해서 혼입하는 광디스크 반사광의 투과회절광의 강도를 저감하여 재생신호의 검출을 양호하게 실행할 수가 있는 광학식 헤드장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 광학식 헤드장치는 회절분리수단이 균일한 주기의 직선무늬궤적으로 되는 위상형 회절격자를 제1의 면에 형성한 광속분리소자를 포함하며, 이 광속분리소자를 분리된 광스포트가 상기 정보기억매체상의 소정위치에 조사되도록 배치하고, 정보기억매체에서의 반사광이 광속분리소자를 투과회절되었을 경우에 +1차 반사광의 투과 -1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 강도비 I_F-1/I_M및 -1차 반사광의 투과 +1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 강도비 I_E1/I_M이 검출오차를 일으키지 않는 일정값 이하로 되도록 상기 위상형 회절격자의 위상량을 설정한 것을 특징으로 한다.

여기서, 위상형 회절격자는 입사광에 대해서 주기적으로 위상변화를 주는 회절격자를 말하는 것으로 한다.

본 발명에 있어서의 광학식 헤드장치에서는 상기 광속분리소자의 위상형 회절격자에 의해 광디스크에서의 반사광이 광속분리소자를 통과할때에 소정의 위상량이 주어지지만, 이 위상량을 ±1차 반사광의 투과 +1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 강도비 I_F-1/I_M, I_E1/I_M을 매우 적은 값, 예를 들면 1/100정도 이하로 설정할 수가 있으므로, 본 발명의 광속분리소자를 사용하는 경우에 있어서, 재생신호로의 여분인 투과 회절광으로의 혼입을 매우 저감시킬 수가 있어, 광검지기에 있어서의 재생신호의 수광을 양호한 특성으로 얻을 수가 있다.

이하, 본 발명의 1실시예를 도면에 따라서 설명한다. 본 발명에 관한 광학식 헤드장치는 제1도에 도시된 구성으로 되지만, 그 회절분리소자(40)의 위상형 회절격자(30a)의 일부 확대도가 제3도에 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 위상형 회절격자(30a)는 굴절율 n_s의 광속분리소자(40)의 가판의 표면(30)상에 굴절율 n_g의 구형격자(32)가 형성되어 실시예에서는 주기 p를 일정하게 하고, 구형격자(32)의 듀티비를 0.5, 그 두께를 d로 한다. 상기 파라미터 n_g, d 및 광원의 파장 λ를 바라는 값으로 설정하는 것에 의해 소정의 위상차를 회절광에 부여할 수 있고, 이것에 대해서는 후술하지만 본 발명은 광속분리소자에 구형격자(32)를 형성하는 것만으로 바라는 효과를 얻을 수 있는 위상형 회절격자(30a)를 사용하는 것을 특징으로한다.

상기 광속분리소자(40)은 광디스크(6)으로부터의 반사광에 대해서 45。의 각도를 가지고 배치되어 있으며, 다음에 위상형 회절격자(30a)에 경사진 입사각 θ로 반사광에 입사하는 경우의 위상량과 회절광 강도비의 관계에 대해서 설명한다.

제4도(a)에는 반사인 경우의 위상량을 구하는 설명도, 제4도(b)에는 투과인 경우의 위상량을 구하는 설명도가 도시되어 있다.

여기서, 회절격자(30a)가 공기중에 놓여 있는 것으로 고려하면, 반사의 경우에는 광로의 길이차({AB}-{AC})를 위상차로 환산한 위상량

_r이 다음식으로 구해진다. 단 광원의 공기중 파장을 λ로 한다.

_r

또, 투과의 경우에는 편의상 광속분리소자 기판의 굴절율 n_s도 격자재료와 같은 굴절을 n_g로 고려하는 것에 의해 상기 반사의 경우와 같이 광로 길이차({AB}-{AC})에서 위상량

_r가 다음식에서 구해진다.

_r ² _{g 2}

한편, 위상형 회절격자의 구형격자(32)의 듀티비가 0.5인 경우에는 홈폭에 비해서 홈두께가 매우 작고, 따라서 구형격자(32)의 에지의 영향을 무시할 수 있는 것으로 하면 위상량

에 대해서 1차광의 강도비 I₁과 0차광의 강도비 I₀의 비는 다음식으로 표시된다.

단, 상기 (3)식은 구형형상이 이상적이라고 한다면 ±1차광 양쪽 모두 같은 값으로 된다.

다음에 제2도에 도시된 광검지기(10)에 입사되는 투과회절광 M, E1, F-1의 강도를 각각 I_M, I_E1, I_F-1로 표시하면 광검지기(10)상의 방해광과 신호광의 강도비는 상기 (3)식에 상기 (1), (2)식을 반복하여 대응하는 것에 의해, 다음식으로 주어지는 것을 알 수 있다.

따라서, 방해광의 강도를 적게하는 것은 상기 (1), (2)식에 있어서 파라미터 d, θ, λ, n_g의 값을 상기(4)식이 일정값, 예를 들면 0.01 이하로 되도록 설정하면 좋다.

제5도에는 이산화규소(SiO₂)를 구형격자(32)의 재료로써 광속분리소자(40)을 형성한 경우의 일예가 도시되고, 이 경우의 파라미터로 하여, n_g=1.45(SiO₂),θ=π/4를 사용해서 (d/λ)에 대해서 상기 (4)식을 플로트하고 있다. 이 격자재료로써의 SiO₂는 스퍼터법으로 격자제작을 실행하는 경우에 일반적으로 사용되는 것이고, 도면에서 가장 적합한 강도비로써 설정된 값, 즉 I_E1/I_M＜0.01의 영역으로써, 0＜d/λ＜0.16, 1.36＜d/λ＜1.52가 존재하는 것을 알 수 있다. 그리고, LD(1)의 대표적 파장을 0.78μm로 하면, 상기 범위에 해당하는 격자두께 d는 0＜d＜0.12, 1.06＜d＜1.1 9(μm)로 되는 것이 이해된다.

제6도에는 폴리메틸메탈크리레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)를 재료로써 광속분리소자(40)을 형성한 경우의 일예가 도시되고, 파라미터로써 n_g=1.4 8(PMMA),θ=π/4를 사용하고, (d/λ)에 대해서 상기 (4)식을 플로트하고 있다. 이 격자재료로써 PMMA는 격자 제작하는 경우에는 사출성형법등으로 실행하고, 도면에서 강도비로써 가장 적합한 값, 즉 I_E1/I_M＜0.01의 영역으로써, 0＜d/λ＜0.16, 1.34＜d/λ＜1.72가 존재하는 것이 이해된다. 그리고, LD의 대표적 파장을 0.78μm로 하면, 상기 범위에 해당하는 격자두께는 0＜d＜0.12, 1.05＜d＜1.34(μm)로 되는 것 이 이해된다.

이와 같이 위상형 회절격자(30a)가 형성된 광학분리소자(40)의 재료로 광속분리소자자체의 중심각도를 설정하는 것에 의해, 구형격자(32)의 두께 d가 결정되고, 이들의 값으로 광학분리소자(40)을 형성하면 디스크에서의 반사광의 투과 ±1차 회절광의 강도를 매우 저감시킬 수가 있어 광검지기(10)으로써 필요로 되는 검출신호의 강도에 주어지는 영향을 없게할 수가 있다.

그리고, 트래킹에러를 검출한 반사 ±1차광에도 제2도에 도시한 바와 같이 투과 ±1차광 M1 및 M-1의 영향이 있지만 제1도에서의 검지부(10e), (10f)로 검출한 신호를 전기적으로 소거하는 것에 의해 유효하게 제거할 수 있는 것으로써 문제가 되지 않는다.

이상과 같이, 대표적인 격자재료를 사용한 2예에 대해서 45。 입사의 경우의 가장 적합한 파라미터의 설정예를 설명했지만, 어느것의 격자재료를 사용한 경우에 있어서도, 상기 (1), (2), (4)식에 의해서 설정된 방해광 대 신호광의 강도비가 0.01 이하로 되도록 설정하면 양호한 재생특성의 광학식 헤드장치를 얻을 수가 있다.

그러나, 이 강도비의 허용 최대치를 어느정도로 설정할 것인가는 ±1차광의 집광상태에도 의존하는 것이 크다. 예를 들면 실시예에 있어서, 장치에서는 ±1차광에 고의로 비점수차를 부여하여 정보재생을 하기 어렵게 하고 있으며, 이와 같은 경우에는 상기 허용값을 더욱 크게 설정하여도 문제는 없다.

또, 재생신호의 품질이 보다 엄격하게 문제가 되는 경우에는 상기 허용값보다 적게하여 상기 (4)식을 평가하면 좋다. 즉, 이들의 허용값의 각각에 대해서 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

또, 실시예의 설명에서는 단면형상이 구형으로 된 위상형 회절격자(30a)에 대해서 설명했지만, 이외에도, 위상형 회절격자 재료로써는, 써모-플라스틱(thermo-plastic)의 표면형상 변형에 의한 것과 칼코겐(chalcogenide)계 원소를 함유한 비정질 반도체에 광을 조사하는 것에 의해서 굴절율 변화를 일으키는 것등을 사용하는 것도 가능하다.

상기의 써모-플라스틱을 이용한 것은 광도전성의 재료위에 써모-플라스틱을 피막하고, 이 써모-플라스틱 위에 코로나방전, 대전 및 가열처리등을 실시하는 것에 의해 써모-플라스틱 표면에 위상형의 오목볼록변형을 가한 것이다.

또, 상기의 비정질 반도체를 사용한 것은 글라스기판상에 진공증착 또는 고주파스퍼터로써 비정질반도체박막을 형성하고, 이 박막에 특정파장의 광을 조사하는 것에 의해 미시적인 구조변화를 주어 굴절율변화를 갖는 박막으로 형성한 것이다. 이와 같은 위상형 회절격자에 의해서도 본 발명의 목적을 달성할 수가 있고, 위상형 회절격자의 위상량의 설정에 의해, 방해광의 강도를 저감시켜 필요한 신호광의 소정강도를 유지할수가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 회절분리수단을 위상형의 회절격자로 되는 광속분리소자로 했으므로 광디스크에서 반사되는 ±1차광이 광속분리소자에서 투과 회절되는 경우에 광검지기에서 입사하는 0차 반사광의 투과 0차광에 대한 ±1차 반사광의 투과 -1차광의 혼입비율을 소정값 이하로 설정할 수 있고, 해당신호의 재생신호에의 혼입을 매우 저감시켜 양호한 재생특성를 가진 광학식 헤드장치를 얻을 수가 있다.

Claims (6)

1. 레이저광을 발사하는 광원(1), 상기 광원(1)에서 발사하는 광속(2)를 0차 회절광 및 ±1차 회절광의 여러줄의 광속으로 회절 분리하고, 이 회절된 광속을 임의의 방향으로 분광하는 회절분리수단, 상기 회절분리수단에 의해 분리된 광속을 광학식 정보기억매체(6)상에 여러개의 광스포트로써 집광하는 집광렌즈수단(5) 및 상기 광학식 정보기억매체(6)의 정보면에 의해 반사되어 상기 집광렌즈수단(5) 및 상기 회절분리수단을 재투과한 광속을 수광해서 광전변환하는 광검지기(10)을 갖고, 상기 광검지기(10)상의 0차 회절광의 변형에 의해 0차 회절광 스포트의 초점어긋남을 검출함과 동시에 0차 회절광에 의해 광학식 정보기억매체(6)에 축적된 정보를 재생하고, ±1차 회절광에 의해 상기 광학식 정보기억매체상의 정보트랙과 0차 회절광스포트와의 면내 어긋남을 검출하는 광학식 헤드장치에 있어서, 상기 회절분리수단은 균일주기의 직선무늬궤적으로 되는 위상형의 회절격자(30a)가 제1의 면(30)에 형성된 광속분리소자(40)을 포함하고, 분리된 광스포트가 상기 정보기억매체(6)상의 소정위치에 조사되도록 상기 광속분리소자(40)을 배치하고, 정보기억매체에서의 반사광이 광속분리소자에 의해 투과 회절되었을 경우에 +1차 반사광의 투과 -1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 강도비 I_F-1/I_M및 -1차 반사광의 투과 +1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 I_E1/I_M이 검출오차를 일으키지 않는 일정값 이하로 되도록 상기 위상형 회절격자(30a)의 위상량을 설정하는광학식 헤드장치.
2. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 회절분리수단은 분리된 광속의 상기 정보기억매체(6)상의 광스포트가 상기 제1의 면의 자오면내 근방에 존재하도록 광속분리소자(40)을 배치하고,상기 정보기억매체상의 0차 반사광이 초점이 합쳐진 상태에 있을때에, ±1차광이 정보기억매체(6)면상의 트랙방향에 따라서 존재하는 초선 스포트로써 집광되도록 구성한 광학식 헤드장치.
3. 특허청구의 범위 제1항에 있어서, 상기 광속분리소자(40)의 회절격자(30a)는 격자의 단면형상이 듀티비 0.5의 구형으로 되고, 상기 구형 홈부에서 생기는 위상차에 의해 입사광을 회절시키는 광학식 헤드장치.
4. 특허청구의 범위 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 광속분리소자(40)의 회절격자(30a)는 이산화규소 재료로 형성되는 광학식 헤드장치.
5. 특허청구의 범위 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 광속분리소자(40)의 회절격자(30a)는 폴리메틸메타크리레이트 재료로 형성되는 광학식 헤드장치.
6. 특허청구의 범위 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 +1차 반사광의 투과 -1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 강도비 I_F-1/I_M및 -1차 반사광의 투과 +1차광과 0차 반사광의 투과 0차광과의 강도비 I_E1/I_M은 0.01이하인 광학식 헤드장치.

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