KR930003869B1

KR930003869B1 - 광 픽업장치

Info

Publication number: KR930003869B1
Application number: KR1019900000784A
Authority: KR
Inventors: 가라다 유기오; 나시데니 유기노라; 유시다 유시오; 미야기 데이카히로
Original assignee: 샤프 가부시끼가이샤; 쓰지 하루오
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1993-05-14
Also published as: CA2008593C; KR900012222A; JPH02199634A; US5410529A; EP0380320B1; CA2008593A1; JPH0778904B2; DE69023252T2; EP0380320A3; EP0380320A2; DE69023252D1

Abstract

내용 없음.

Description

광 픽업장치

제 1 도는 이 발명에 따른 광 픽업장치를 설명한 사시도.

제 2 도는 이 발명에 따른 다른 픽업장치를 설명한 사시도.

3a도 화살표 X방향에서 본 제 1 도의 장치의 회절격자의 평면도.

3b도 제3a도의 B-B선을 따라 그린 측 단면도.

제3c도 제3a도의 C-C선을 따라 그린 측 단면도.

제3d도 격자패턴의 다른 예시를 표시한 측 단면도.

제 4 도 제3a도의 회절격자의 측부와 중심부간의 관계를 선으로 표시한 설명도.

제 5 도 이 발명에 따른 다른 회절격자의 평면도.

제6a도 이 발명에 다른 더 좋은 회전격자의 평면도.

제6b도 제6a도의 B"-B"선을 따라 그린 측단면도.

제6c도 제6a도의 C"-C"선을 따라 그린 측단면도.

제 7 도 종래의 광 픽업장치의 개략도.

제 8 도 광 디스크상의 광 스포트와 트래간의 위치관계를 설명한 선도.

제9a도 제 7 도의 장치에 사용된 회절격자의 설명도.

제9b도 제9a도의 회절격자의 투과율그래프부호의 간단히 설명.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이저 장치 2 : 회절격자

3 : 빔 스프리터 또는 반거울 4 : 조준렌즈

5 : 대물렌즈

본 발명은 광 픽업장치에 관한 것으로서 특히 정보기록 매체에 기록된 정보를 판독하기 위하여 레이저빔을 발생하는 광 픽업장치에 관한 것이다. 최근에 와성 높은 기록밀도를 가지고 많은 정보를 기록할수있는 광디스크가 여러분야에서 사용되어 왔다.

광 디스크의 높은 기록밀도 때문에 광 디스크로부터 정보를 읽어내는 광 픽장치가 레이저 빔을 아주 작은 스포트(Spot)에 초점을 맞추기위하여 광 시스템에 제공되고 있다.

제 7 도는 종래의 광픽업장치의 구성을 설명한 도면이다.

제 7 도의 광 픽업장치는 광원(light source)인 레이저장치(21), 회절격자(22), 빔 스프리터(beam splitter) 또는 반거울(half mirror) (23) 조준렌즈(24) 평요렌즈(plano concove lens) (27) 대물렌즈(25)와, 광 검파기(28)로 구성된다.

또한 그 픽업장치는 정보가 피트트랙(pit track) (T) (제 8 도)의 형태로 기억되어 있는 광 디스크(26)상의 기록선 정보를 읽는데 사용되고 있다.

이 광 픽업장치에서 레이저장치(21)에서 방사된 레이저빔은 회절격자(22)에 의하여 음양의 방향에서 세개의 빔과 영차회절된 빔과 제 1 차 회전빔으로 분리된다.

이하에서 이 두개의 제 1 차 회전빔은 제 1 차음양의 회절빔이라 한다.

영차(zero order)와 제 1 차 회절빔은 빔 스프리터(23)에 의하여 반사되어 조준렌즈(24)를 통해 평행빔으로 변환되고 투사되기위하여 대물렌즈(25)를 통해 광 디스크(26)상에 초점을 모이게 한다.

광 디스크(26)로부터 반사된 빔은 대물렌즈(25) 조준렌즈(24), 빔 스프리터(23)와 평요렌즈(27)를 통과하여 입사광빔을 전기신호로 변환시키는 광 검파기(28)에 투사된다.

약 30㎛의 피치와 약 0.3㎛의 깊이를 가진 평행홈이 회절격자(22)의 일측면(22a)상에 형성된다. 두개의 작은빔(양음회절빔)이 평행홈에 의하여 두개의 작은빔간의 반사량의 차이를 검출하므로서 영차 회절빔이 정확히 광디스크(26)상의 기록 트랙중심을 추적하는지를 검출할 수 있게 된다.

그 검출신호도 트랜킹 보조신호로서 사용된다.

위에서 설명한 광 픽업장치에서 1~2㎛의 아주 좁은 폭으로 기록트랙이 각각 형성되므로 광 디스크상에 투사된 레이저스포트(S)는 기록 트랙폭에 적합하게 하기 위하여는 약 1㎛의 직경으로 초점을 형성하여야 한다.

그 목적을 위하여 피사체(26)는 빔의 세기를 증가시키는 동안 레이저스포트(S)의 크기가 감소하도록 큰수의 구경(NA)을 가질필요가 있다.

그러나 레이저스포트(S)가 가장적은 크기로 감소되면 애어링(airrsing) (제이차 최대값(S1)은 제 8 도에 표시된 바와같이 집중된 스포트(S)주위에서 발생한다.

반면에 애어링(S1)에 인접기록 트랙에 마추어 연장하면 누화(crosstalk)가 발생한다.

상기 문제를 극복하기위하여 회절격자 일측면(22a)에 반대편의 표면(22b)을 부분적으로 포함하는 광감쇠 필터나 중성농도필터(ND 필터)를 가진 회절격자(22)의 구조가 제안되어 왔다.

(예를들면 일본특허공개번호 62-2700034) 제9a도에 표시된 바와같이 선행기를 광 픽업장치에서 ND 필터에 의하여 해결되지 않는 중심부(22bc)는 ND필터(29)에 의하여 적용된 측면부(22bs)의 것과 상이한 투과율을 가진다.

제9b도에 더 상세히 표시된 바와같이 중심부(22bc)는 100%의 투과율을 가지게되며 반면에 측면부(22bs)의 양쪽은 10-40%의 투과율을 가진다.

제9a도에 레디저광 스포트는 원(L)으로 표시된다.

이러한 방법으로 투과율을 설정하므로서 대물렌즈(25)에 들어가는 레이저빔 세기의 분포는 그 주변의 레이저빔의 세기를 감소시키는 동안에 높은 세기의 레이저빔을 스포트(S)의 중심으로서 얻기 위하여 조절된다.

이것은 레이저 스포트(S)의 애어링의 세기가 약해 지게되는 것이며 따라서 좁은 기로트랙폭의 경우에 까지 누화의 발생을 억제하게된다.

그러나, 선행기술의 광픽업장치에서 레이저빔의 양은 ND필터(29)에 의하여 발생된 광반사나 흡수에 의하여 부분적으로 감소되며 그 결과 레이저빔의 부분적인 양은 사용되지 않게 된다.

즉, 선행기술장치에서는 광의 이용효율이 떨어지게된다.

위에서 언급된 많은 불이익한 점과 결합을 극복한 본 발명의 광픽업장치는 광원(1)과 상기 광원(1)으로부터 방출된 광빔을 기록매체(6)에 집중시키기 위한 광빔 집중수단과, 상기 기록매체(6)로부터 반사된 광을 검출하는 광검파기(8)와, 상기 기록매체(6)에서 상기 광검파기(8)까지 상기 반사된 광을 유도하기 위해 상기 광원(1)에서 상기 기록매체(6)로의 광경로에 있는 제 1 회전부(2a)와, 상기 광원(1)에서 제공된 광빔을 영차(zero-order)회절빔과 제 1 차의 음,양 회절빔(plus and minus first-order diffracted beams)으로 분할하기 위해 상기 광원(1)에서 상기 제 1 회절부(2a)로의 광경로에 있는 제 2 회절부(2b)를 구비하되, 상기 제 1 회절부(2a)는 중심부(a)와 하나 이상의 측면부(b)를 가지고, 상기 중심부(a)를 통하는 상기 영차회절빔의 효율이 상기 측면부(b)를 통하는 상기 열차회절빔의 효율보다 큰 구성을 갖는다.

더 좋은 실시예로서는, 상기 중심부(a)는 상기 측면부(b)에 의해 둘러싸여 있고, 상기 중심부(a)에서의 격자의 듀티비(duty ratio of gratings)는 상기 측면부(b)에서의 격자의 듀티비보다 작으며, 또한 상기 중심부(a)에서의 격자의 듀티비는 상기 측면부(b)에서의 격자의 듀티비 보다 크게 된다. 또한, 상기 실시예에서 상기 제 1 회절부(2a)는 신뢰형(relief-type) 회절격자로서 상기 신뢰형 회절격자의 회절피치에 대한 상기 신뢰형 회절격자의 돌출부폭(D0)또는 오복부폭(D1)의 비가 상기 중앙부(a)에서의 1/2보다 작고, 그리고 상기 측면부(b)에서의 1/2이 되게 한다.

게다가 상기 제 1 회절부(2a)는 신뢰형 회절격자로서 상기 중앙부(a)에서의 상기 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이가 상기 측면부에서의 상기 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이보다 작게하고, 상기 회절패턴에 수직인 방향에서 세부분으로 분할되어, 하나의 중앙부(a)와 두개의 측면부(b)를 갖는다.

또한, 상기 제 1 회절부(2a)는 광학적으로 투명한 기판의 제 1 표면상에 형성되고, 상기 제 2 회절부(2b)는 상기 기판의 제 2 표면상에 형성되며, 상기 제 1 회절부(2a)의 오목부의 폭(D1)또는 깊이는 상기 중앙부(a)와 상기 측면부(b)사이에서 계단식으로 형성되어서 상기 회절격자의 투과율을 계단식으로 변화하도록 한다.

상기 광픽업장치는 외부로부터 입사되는 광빔을 분할하기위한 홀로그램패턴(14)을 가지고, 상기 홀로그램패턴(14)은 상기 일표면에 대향하는 다른 표면상에 형성되며, 상기 제 1 회절부(2a)는 광학적으로 투명한 기판의 제 1 표면상에 형성되고, 상기 제 2 회절부(2b)는 상기 기판의 제 2 표면상에 형성되게 한다.

본원 발명의 다른 특징에 따른 광픽업장치는, 광원과, 상기 광원(1)에서 제공된 광빔을 영차회절빔과 제 1차의 음, 양 회절빔으로 분리하기 위한 격자패턴(13)을 갖는 광장치(12)와, 상기 세개의 회절빔을 기록용 트랙을 갖는 정보기록매체(6)상에 집중시켜서 상기 기록용 트랙에 저장된 정보가 광검파기(8)에 의해 검출될 수 있도록 한 장치(3,4,5,7)를 구비하여, 상기 격자패턴은 중심부(a)와 하나 이상의 측면부(b)를 갖고, 상기 영차회절빔에 대한 상기 중심부(a)의 효율은 상기 영차회절빔에 대한 상기 측면부(b)의 효율보다 크며, 상기 중앙부(a)는 상기 기록용 트랙방향에 대응하는 방향으로 연장되어 있다.

상기 실시예의 구성에서, 광픽업장치는 외부로부터 입사된 광빔을 분할하기 위한 홀로그램패턴(13)을 갖되, 상기 홀로그램패턴(13)은 일표면에 대향하는 다른 표면상에 형성되어 있다.

본 발명의 또다른 특징에 의한 광픽업장치는, 광원(11)과 상기 광원(11)에서 제공된 광빔을 영차회절빔과 제 1 차의 음,양 회절빔으로 분리하기 위한 격자패턴(13)을 갖는 홀로그램소자(12)와, 광검파기(15)를 구비하되, 상기 격자패턴(13)은 상기 홀로그램소자(12)의 일표면상에 형성되어 있고, 상기 격자패턴(13)은 중앙부(a)와 하나 이상의 측면부(b)를 갖으며, 영차 회절빔에 대한 상기 중앙부(a)의 효율이 상기 영차회절빔에 대한 상기 측면부(b)의 효율보다 크고, 상기 홀로그램소자(12)는 외부로부터 입사된 광빔을 분할하기 위한 홀로그램패턴(14)을 가지며, 상기 홀로그램 패턴(14)은 상기 일표면에 대향하는 다른 표면상에 형성되어 있다.

상기 구성에서, 상기 격자는 신뢰형 회절격자로서 상기 신뢰형 회절격자의 격자피치에 대한 상기 신뢰형 회절격자의 돌출부폭 또는 오목부폭의 비가 상기 중앙부(a)에서의 1/2보다 작고, 그리고 상기 측면부(b)에서의 1/2이며, 또한 상기 격자는 신뢰형 회절격자로서 상기 중앙부(a)에서의 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이는 상기 측면부(b)에서의 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이보다 작게할 수 있다.

게다가 상기 격자패턴(13)은 상기 격자패턴에 수직인 방향에서 세부분으로 분리되고, 그리고 하나의 중앙부(a)와 두개의 측면부(b)를 갖으며, 상기 제 1 회절부(2a)의 오목부의 폭(D1)또는 깊이는 상기 중앙부(a)와 상기 측면부(b) 사이에서 계단식으로 형성되어 있어서 상기 회절격자의 투과율을 계단식으로 변화하도록 한다.

또한 상기 격자패턴(13)의 오목부의 폭 또는 깊이는 상기 중앙부와 상기 측면부 사이에서 계단식으로 형성되어 있어서 상기 회절격자의 투과율을 계단식으로 변화하도록 할 수도 있다.

따라서, 여기에서 언급된 본 발명의 목적은 광의 이용율이 우수한 광 픽업장치를 공급하며, 어떤 ND필터도 요구하지 않는 광 픽업장치를 제공하고, 쉽게 제작할수 있으며, 비용을 절감하여 제조할 수 있는 광픽업장치를 제공하는 데 있는 것이다.

제 1 도는 본 발명의 광픽업장치이며 제 1 도의 광 픽업장치는 광원인 레이저장치(1), 회절격자(2)와, 빔스프리터 또는 반거울(3), 조준렌즈(4), 대물렌즈(5), 평요 렌즈(7)와 광 검파기(8)로서 구성된다.

본 발명의 장치는 기록매체인 광 디스크(6)상에 기록된 정보를 읽는데 사용된다.

회절격자(2)는 다음에서 더 상세히 설명되는 바와같이 제 1 회절부인 한쪽면(2a)에 형성된 격자패턴을 가진다.

광 검파기(8)는 4개의 구획으로 나누어진 제 1 광 검파소자(9)와 트래킹 서보(trackig servo)신호를 검출하는 제 2 와 제 3 의 광검파소자(10a, 10b)로 구성된다.

제 1 광검파소자(9)는 기록매체인 광디스크(6)로부터 피트(pit)신호를 검출하고 트래킹서보신호를 검출하는데 사용된다.

본 광픽업장치에서 광원인 레이저장치(1)로부터 방출된 레이저빔은 세개의 빔, 영차회절빔과 제 1 차 음양의 회절빔으로 회절격자(2)에 의하여 분리된다.

그리고 회절격자(2)의 상기 제 1 회절부인 한쪽면(2a)에 대향하는 다른 면에 제 2 회절(2b)가 형성되어 있다.

또한, 영차 및 제 1 차 회절빔은 빔 스프리터(3)에 의하여 반사되고 조준렌즈(4)를 통하여 평행빔으로 변환되어 기록매체인 광디스크(6)상에 투사되기 위하여 대물렌즈(5)를 통하여 초점을 만든다.

그 기록매체인 광 디스크(6)로부터 반사된 빔은 대물렌즈(5), 조준렌즈(4), 빔스프리터(3)와 평요렌즈(7)를 통과하여 그 빔을 전기신호로 변환하는 광검파기(8)에 투사된다.

회절격자(2)는 유리(1.52의 회절율을 가짐)로서 제조된다.

제3a도에 표시된 바와같이 회절격자(2)의 제 1 회절부인 일표면(2a)에 형성된 격자패턴은 좁은 폭의 홈(11a)과 넓은폭의 홈(11b)을 가진다.

좁은 폭 홈(11a)은 중심부(a)에 위치하여 넓은폭 홈(11b)은 중심부(a) (제 4 도)의 양쪽에 있는 측면부(b)에 위치한다.

중심부(a)는 광 디스크(6)의 트랙방향으로 연장된 평면형상으로 직각모양을 가지며 정보가 판독되는 것으로 부터 트랙과 대응하도록 위치한다.

실시예에서, 홈(11a), (11b)은 동일한 피치의 16㎛로 되어 있다.

또한, 홈(11a), (11b)은 0.65㎛ 동일한 깊이를 가지고 있다.

돌출부폭(D0)대 오목부폭(D1)의 비(듀티비)는 상이하다.

즉, 듀티비는 제3c도에서 표시된바와같이 측면부(b)의 넓은폭홈(11b)에 대하여는 D0 : D1=1 : 1로 설정되는데 반하여 제3b도의 중심부의 좁은폭홈(11a)에 대하여는 D0 : D1=1 : 0.57로 설정된다.

듀티비의 차이때문에 중심부(a)를 통과하는 레이저빔은 강화된 세기로 공급되는 반면에 측면부(b)를 통과하는 레이저빔은 약화된 세기로서 나온다. 다음에서는 투과된 광의 세기의 차이가 어떻게 발생하는가의 현상에 대하여 설명한다.

제3a도에서 회절격자(2)상에 입사된 레이저빔의 스포트는 원(L)으로 표시된다.

제 4 도는 레이저로부터 입사된 레이저빔의 광 스포트(L)의 중심부(a)와 측면부(b)간의 위치 관계를 선도로서 설명한것이다.

중심부(a)에서 오목부폭(D1)대 돌출부폭(D0)의 비(듀티비)는 D0 : D1=1 : 0.157인데 반하여 측면부(b)에서 그 듀티비는 D0 : D1=1 : 1로 설정된다.

여기에서 광 스포트(L)의 중심부(a)의 면적은 SA로 표시하며 광 스포트(L)의 측면부(b)의 면적총계는 SB로 표시한다.

또한 a부위를 통고하는 영차회절빔과 제 1 차 음양회절빔을 위한 회절효율은 η0A와 η1A로 각각 표시하며 b부위를 통과하는 영차회절빔과 제 1 차 음양회절빔을 위한 회절효율은 η0B와 η1B로 각각 표시한다.

또한 b부위때 영차회절빔을 위한 a부위의 투과비는 T(T=n0B/n0A)로 표시한다.

광 스포트(L)의 b부위대 광 스포트(L)의 a부위의 면적비는 Rs(Rs=SA/SB)로 표시하며 음양회절빔(I1) 대 영차회절빔(I0)의 스펙트럼비는 K(K=I0/I1)로 표시한다.

그러면, 다음의 식을 가진다.

T=η0A/η0B ……………………………………………………………(1)

Rs=SA/SB ……………………………………………………………(2)

(η0B SB+η0A SA)/(η1B SB+η1A SA) ………………………(3)

(3)식으로 부터 다음관계가 얻어진다.

위에서 언급한바와 같이 제3a도-제3c도에 표시된 회절격자는 중심부(a)에서 D1/Do=0.157과 측면부(b)에서 D1/D0=1.0의 듀티비를 가진다. 또한 a와 b의 부위에서 0.65um의 동일한 깊이를 가진다.

신뢰형 회절격자(relief-type diffraction grating)의 회전율을 계산하는 공지의 계산법을 사용하면 η0 A=0.682, η1A=0.054, η0B=0.232,와 η1B=0.311)이 얻어진다.

분명히 중심부(a)를 통한 영차빔회절율(η0A)은 측면부(b)를 통한 영차빔 회절율(η0B)보다 커진다. η0A, η1A, η0B, η1D의 값으로부터 T(=η0B/η0A)=0.34가 얻어진다.

Rs (=SA/SB)의 최적값은 회절적분 기법을 사용하여 디스크에 형성된 에어링을 계산하므로서 얻어진다.

발명자에 의하여 수행된 계산에 따라 T=0.34일때 RS의 최적값은 1.13이다.

T와 RS의 값은 광 디스크(6)상에 투사된 집중스포트(S)주위에서 발생된 에어링(airy ring)의 크기를 감소시키는데 적절한 값이다.

또한 RS=1.13과 η0A-η1B의 값을 식(4)에 대입하면 K=2.7이 된다.

이 K값은 제 1 차 음양 회절빔 대 영차 회절빔의 스펙트럼비 즉, 트래킹서보신호를 적절한 상태로 얻기위하여 광 디스크(6)로부터 부빔(sub-beam)까지 정보를 읽어내기 위한 주빔(main-beam)의 비를 표시한것이다.

본 실시예의 회절격자(2)에서 돌출부의 폭은 중심부(a)의 오목부(D0〉D1)의 것보다 더 크지만 역으로 오목부의 폭은 제3d도에 표시된 바와같이 중심부(a)의 돌출부(D0〉D1)의 것보다 더 커질 수 있다.

동일한 효과가 양장의 경우에서 달성될수가 있다. 그러나, 후자의 경우에 있어서 홈은 제3d도의 수자 (11C)로 표시된 바와같이 더 넓게 에치되어야 한다.

그래서 에칭장치의 출력(즉, 반응이온에칭장치)이 더 커져야 하는 불리한 점을 야기시키게 되며 또한 더 긴 에칭시간이 필요하게 되는 결점을 야기시킨다.

또다른 실시예에서 회절격자(2)는 제 5 도에 표시된 격자패턴을 가지며 제 5 도에 표시된 격자패턴은 중심부와 측면부간의 돌출부 대 오목부의 상이한 듀티비로서 제공된다.

그러나 중심의 각 오목부는 그 경계면의 하나를 측면부의 각 오목부의 경계면의 하나와 꽉차게 형성된다.

이 패턴은 제3a도의 패턴과 같은 거의 동일한 특징을 제공한다.

그러나, 거기에 형성된 적은수의 코너를 가지므로 제 5 도의 패턴을 가진 회절격자는 전자빔 기술에 의하여 포토마스크의 형성이 더쉽게 될수있다는 이점이 있다.

회절격자(2)는 제6a~6c도에 표시된 바와같이 격자패턴을 가질수 있다.

제6a~6c도에서 참조번호 11a'는 회절격자(2)의 중심부에 형성된 홈을 표시한다.

참조번호 11b'는 그 측면부에 형성된 홈을 표시한다. 홈(11a',11b')은 1.6㎛의 동일한 피치와 평행하게 형성된다.

또한 돌출부 폭(D0)과 오목부폭(D1)의 비는 두개홈에 대하여 1 : 1이다.

그러나, 측면부에 형성된 홈(11b')은 중심부에 형성된 홈(11a°)의 것보다 충분히 더 큰 깊이를 가진다.

즉 11a'의 홈깊이는 0.29㎛인데 반하여 11b'의 홈깊이는 0.65㎛이다.

제 6 도에 표시된 회절격자는 다음과 같이된다.

첫째 0.29㎛ 깊이의 더 얇은 홈은 투명기판의 전표면위에 형성된다.

그후 마스크로 덮여진 중심부와 함께 측면부에 형성된 홈은 0.65㎛의 깊이 까지 에치된다.

신뢰형 회절격자의 회절율을 계산하는 방법을 공지의 방법으로 계산하면 η0A=0.682, η1A=0.129, b+0.232, 와 η1B=0.311이 얻어진다.

명백히 중심부를 통한 영차회절빔의 회절을(η0A)은 측면부를 통한 영차회절빔의 회절율(η0B)보다 더 크게된다.

η0A, η1A와 η0B의 값으로부터 T(=η0B/η0A)=0.34가 된다.

위에서 설명한 바와같이 RS(=SA/SB)의 최적값이 1.13이다.

제3a도의 실시예의 경우에서와 같이 T와 RS의 값은 광 디스크(6)에 투사선 집중선스포트(S)주위에서 발생된 애어링의 크기를 감소시키는데 적합하다.

이 값을 실(4)에 대입하면 K=2.2가 된다.

K값은 영차회절빔과 제 1 차 음양회절빔의 스펙트럼비 즉, 광디스크(6)으로부터 트래킹서보신호까지 판독하기위한 주빔의 비가 적절한 상태로 될수 있음을 표시한다.

더욱이 K값은 제3a도와 제5a도의 격자패턴을 사용하여 본실시예에서 얻어지는 것보다 더 좋다.

위에서 설명한 회절격자에 있어서 격자패턴의 중심부가 직각으로 형성되며 애어링(S1)(그 세기는 대단히 감소된다)이 제 8 도에 표시된 바와같이 인접기록트랙에 발생되게 한다.

만약 광 디스크의 기록밀도가 기록트랙상에 에어링의 존재가 문제를 야기시킨다면 격자패턴은 측면부를 가진 중심부를 둘러쌓으므로서 정방형 또는 유사한 정방형으로 형성된다.

제 2 도는 본 발명의 또다른 광 픽업장치이다.

제 2 도의 광 픽업장치는 캠(16)에 설치된 레이저장치(11)와 광 검파기(15)와 홀로그램소자(12)로 구성된다.

홀로그램소자(12)는 유리(1.52의 회절율을 가진다)로 만들어지며 홈이 홀로그램패턴(14)을 형성하기 위하여 에칭에 의하여 형성되는 상부표면과 홈이 격자패턴(13)을 형성하기 위하여 에칭에 의하여 형성되는 하부면상에 실질적으로 입방체형상을 가진다.

홀로그램소자(12)는 안전하게 부착되어 캡(16)의 개구상에 위치한다.

광 검파기(15)는 5개의 수광소자(15a~15e)로 구성된다.

레이저장치(11)와 광검파기(15)는 스텝이나 히트싱크(도시되어 있지 않음)에 부착되어 있다.

홀로그램패턴(14)는 중심선에 의하여 나누어진 2개의 영역(14a, 14b)으로 구성된다.

각 영역(14a, 14b)은 미세한 길이의 홈을 가지며 한쪽의 영역의 홈 길이는 다른 영역에 형성된 홈의 것과 상이하다.

중심선(실질적으로 패턴으로 존재치 않는다)은 그 방향이 광 디스크(6)의 방사상방향과 일치하게 배치된다.

홀로그램패턴(14)의 홈은 수차를 정정하기 위하여 중간에 곡면을 가진 형상으로 형성된다.

격자패턴(13)은 제3a도, 제5도 및 제6도에 설명된 것과 동일한것이다.

레이저장치(11)로부터 방사된 레이저빔의 광 스포트가 광디스크(6)상에 집중될때 주빔(격자패턴(13)에 의하여 회절된 영차회절빔)은 수광소자(15a, 15b)간의 경계상에 집중되기 위하여 홀로그램패턴(14)의 영역(14b)에 의하여 회절되므로 그곳에 스포트를 형성하며 반면에 주빔이 수광소자상에 집중되기 위하여 영역(14a)에 의하여 회절되므로서 그곳에 스포트를 형성한다.

홀로그램패턴(14) (격자패턴(13)에 의하여 회절된 제 1 음양회절빔)은 각 스포트를 형성하기위하여 수광소자(15b, 15e)상에 수렴한다.

수광소자(15a, 15b, 15c, 15d, 15e)로부터 출력신호가 각각 Sa, Sb, Sc, Sd, Se로 표시될때 광 디스크(6)로부터 피트신호는 Sa+Sb+Sc로서 얻어지고 포커스에러(focus error)신호는 Sa-Sb로 얻어지며, 트래킹 에러신호는 Sd-Se로서 얻어진다.

위에서 기술한바와같이 격자패턴(13)은 제3a도, 제5도, 및 제6도에 따라 설명된 격자를 가진다.

따라서 주빔은 그 중심에서 강화된 세기로서 제공되며 그 주변에서는 약화된 세기로 공급되므로 광 디스크(6)상의 집중된 스포트에서 발생된 에러링의 세기는 대단히 감소된다.

제 2 도의 광 픽업장치에서 홀로그램소자(12)는 여러기능을 수행한다.

즉, 세개 빔을 생산하는 기능, 반사된 빔의 빔 분할을 수행하는 기능과 레이저스포트의 에어링의 세기를 감소시키는 기능을 수행한다.

위에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 광디스크상의 집중된 스포트주위에 발생된 애어링(제어차최대)의 발광세기가 효과적으로 감소되므로 애어링이 인접기록트랙에 적용할때 발생하는 누화문제를 제거하게된다.

또한 본 발명에 따르면 세개빔을 형성하는 회절 격자패턴(격자패턴)은 특히 필터로서 기능을 하도록 설계되어 있으며 특별한 광 부품이나 제조공정추가의 필요성을 제거한다.

따라서 생산비의 증가를 감소시킨다.

더욱이 광의 흡수나 반사를 통하여 빔광량의 부분적인 차이를 수행하는 종래의 광 감쇠필터와는 달리 본 발명에 따른 회절격자가 회절율을 부분적으로 변화시키므로서 빔 광량의 차이를 수행하게 되므로 본 발명은 그 어느 부품도 버리지 않고 효과적으로 이용될수 있는 이점을 가진다.

여러가지의 수정은 명백하게 본 발명의 범위나 정신을 이탈하지 않고 그 분야에서 익숙한 자에의하여 쉽게 만들어지는 것이므로 따라서 여기에 첨부된 청구범위는 여기에 설명된 바와같이 설명에 한정되지 않으며 청구범위는 본 발명에 존재한 특허가능한 신규성의 모든 특징으로 포괄하며 본 발명이 관계한 분야에서 익숙한 자에 의하여 균등물로 취급되는 모든 특징을 포함한다.

Claims

광원(1)과, 상기 광원(1)으로 부터 방출된 광빔을 기록매체(6)에 집중시키기위한 광빔 집중수단과, 상기 기록매체(6)로부터 반사된 광을 검출하는 광검파기(8)와, 상기 기록매체(6)에서 상기 광검파기(8)까지 상기 반사된 광을 유도하기 위해 상기 광원(1)에서 상기 기록매체(6)로의 광경로에 있는 제 1 회절부(2a)와, 상기 광원(1)에서 제공된 광빔을 영차(zero-order)회절빔과 제 1 차의 음, 양 회절빔(plus and minus first-order diffracted beams)으로 분할하기 위해 상기 광원(1)에서 상기 제 1 회절부(2a)로의 광경로에 있는 제 2 회절부(2b)를 구비하되, 제 1 회절부(2a)는 중심부 (a)와 하나 이상의 측면부(b)를 가지고, 상기 중심부(a)를 통하는 상기 영차회절빔의 효율이 상기 측면부(b)를 통하는 상기 영차회절빔의 효율보다 큰 구성을 갖는 광픽업 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 중심부(a)는 상기 측면부(b)에 의해 둘러싸여 있는 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 중심부(a)에서의 격자의 듀티비(duty ratio of gratings)는 상기 측면부(b)에서의 격자의 듀티비보다 작은 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 중심부(a)에서의 격자의 듀티비는 상기 측면부(b)에서의 격자의 듀티비 보다 큰 광픽업장치.
광원(1)과, 상기 광원(1)에 제공된 광빔을 영차회절빔과 제 1 차의 음, 양 회절빔으로 분리하기 위한 격자패턴(13)을 갖는 광장치(12)와, 상기 세개의 회절빔을 기록용 트랙을 갖는 정보기록 매체(6)상에 집중시켜서 상기 기록용 트랙에 저장된 정보가 광검파기(8)에 의해 검출될 수 있도록 한 장치(3,4,5,7)를 구비하여, 상기 격자패텬은 중심부(a)와 하나이상의 측면부(b)갖고, 상기 영차회절빔에 대한 상기 중심부(a)의 효율은 상기 영차회절빔에 대한 상기 측면부(b)의 효율보다 크며, 상기 중앙부(a)는 상기 기록용 트랙 방향에 대응하는 방향으로 연장되어 있는 광픽업장치.
광원(11)과, 상기 광원(11)에서 제공된 광빔을 영차회절빔과 제 1 차의 음,양 회절빔으로 분리하기 위한 격자패턴(13)을 갖는 홀로그램 소자(12)와, 광검파기(15)를 구비하되, 상기 격자패턴(13)은 상기 홀로그램소자(12)의 일표면상에 형성되어 있고, 상기 격자패턴(13)은 중앙부(a)와 하나이상의 측면부(b)를 갖으면, 영차 회절빔에 대한 상기 중앙부(a)의 효율이 상기 영차회절빔에 대한 상기 측면부(b)의 효율보다 크고, 상기 홀로그램소자(12)는 외부로부터 입사된 광빔을 분할하기 위한 홀로그램 패턴(14)을 가지며, 상기 홀로그램패턴(14)은 상기 일표면에 대향하는 다른 표면상에 형성되어 있는 광픽업소자.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1회절부(2a)는 신뢰형 (relief-type) 회절격자이고, 상기 신뢰형회절격자의 회절피치에 대한 상기 신뢰형 회절격자의 돌출부폭(D0)또는 오모부폭(D1)의 비가 상기 중앙부(a)에서의 1/2보다 작고, 그리고 상기 측면부(b)에서의 1/2이 되는 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1회절부(2a)는 신뢰형 회절격자이고, 상기 중앙부(a)에서의 상기 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이가 상기 측면부에서의 상기 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이보다 작은 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1회절부(2a)는 상기 회절패턴에 수직인 방향에서 세부분으로 분할되어 하나의 중앙부(a)와 두개의 측면부(b)를 갖는 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회절부(2a)는 광학적으로 투명한 기판의 제 1 표면상에 형성되고, 상기 제 2 회절부(2b)는 상기 기판의 제 2 표면상에 형성된 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회절부(2a)의 오목부의 폭(D1)또는 깊이는 상기 중앙부(a)와 상기 측면부(b) 사이에서 계단식으로 형성되어서 상기 회절격자의 투과율을 계단식으로 변화하도록 하는 광픽업장치.
제 1 항에 있어서, 상기 광픽업장치는 외부로부터 입사되는 광빔을 분할하기 위한 홀로그램 패턴(14)을 가지고, 상기 홀로그램 패턴(14)은 상기 일표면에 대향하는 다른 표면상에 형성되며, 상기 제 1 회절부(2a)는 광학적으로 투명한 기판의 제 1 표면상에 형성되고, 상기 제 2 회절부(2b)는 상기 기판의 제 2 표면상에 형성된 광픽업장치.
제 5 항에 있어서, 상기 광픽업장치는 외부로부터 입사된 광빔을 분할하기 위한 홀로그램패턴(14)을 갖되, 상기 홀로그램패턴(14)은 일표면에 대향하는 다른 표면상에 형성되어 있는 광픽업장치.
제 6 항에 있어서, 상기 격자는 신뢰형 회절격자이고, 상기 신뢰형 회절격자의 격자피치에 대한 상기 신뢰형 회절격자의 돌출부폭 또는 오목부폭의 비가 상기 중앙부(a)에서의 1/2보다 작고, 그리고 상기 측면부(b)에서의 1/2인 광픽업장치.
제 6 항에 있어서, 상기 격자는 신뢰형 회절격자이고, 상기 중앙부(a)에서의 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이는 상기 측면부(b)에서의 신뢰형 회절격자의 오목부의 깊이보다 작은 광픽업장치.
제 6 항에 있어서, 상기 격자패턴(13)은 상기 격자패턴에 수직인 방향에서 세부분으로 분리되고, 그리고 하나의 중앙부(a)와 두개의 측면부(b)를 갖는 광픽업장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 회절부(2a)의 오목부의 폭(D1)또는 깊이는 상기 중앙부(a)와 상기 측면부(b)사이에서 계단식으로 형성되어 있어서 상기 회절격자의 투과율을 계단식으로 변화하도록 하는 광픽업장치.
제 6 항에 있어서, 상기 격자패턴(13)의 오목부의 폭 또는 깊이는 상기 중앙부와 상기 측면부 사이에서 계단식으로 형성되어 있어서 상기 회절격자의 투과율을 계단식으로 변하도록 하는 광픽업장치.