KR940005100B1 - 광디스크장치 - Google Patents

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KR940005100B1
KR940005100B1 KR1019910700238A KR910700238A KR940005100B1 KR 940005100 B1 KR940005100 B1 KR 940005100B1 KR 1019910700238 A KR1019910700238 A KR 1019910700238A KR 910700238 A KR910700238 A KR 910700238A KR 940005100 B1 KR940005100 B1 KR 940005100B1
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세이지 니시와기
신지 우찌다
중이찌 아사다
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마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤
다니이 아끼오
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
광디스크장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 종래예의 광디스크장치의 구성도.
제2도는 광디스크 반사면위의 광강도분포도.
제3도는 본 발명의 실시예의 광디스크장치의 단면도.
제4도는 동 실시예의 광디스크 장치의 외관도.
제5도는 동 실시예에 있어서의 광디스크의 단면도.
제6도는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 광디스크의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : Si기판 2 : 저굴절율의 투명층
3A, 3B, 3C : 고굴절율의 투명층 4A, 4B, 4C : 그레이팅 커플러
L : 중심축 5A, 5B, 5C : 저굴절율의 투명층
6A, 6B : 광검출기 7 : 반사막
8 : 반도체레이저 9 : 집광렌즈
11 : 입력광 10A, 10B : 편광자
12A, 12B, 12C, 18A, 18B : 도파광 13 : 방사광
16 : 신호면 17A, 17B : 반사광
27, 28 : 신호마아크
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은, 특히, 매우 고밀도로 기록된 신호를 양호하게 재생가능한 광디스크장치에 관한 것이다.
[배경기술]
종래의 광디스크장치에 있어서의 디스크상에 기록된 신호의 재생을, 디스크장치의 구성과 함께 도면에 의거하여 설명한다.
종래의 광디스크장치에 있어서는, 제1도에 표시한 바와 같이, 반도체레이저(8)로부터 나온 광은 집광렌즈(9)에 의해 평행광으로 되어, 하아프미러(30)을 거쳐서 조리개렌즈(31)에 의해서, 신호마아크가 형성된 광디스크의 반사면(16)위에 좁혀서 넣어진 상태로 조사된다. 조사된 광의 일부는 반사면(16)에 있어서 반사되나, 이 반사광에는, 디스크상에 기록된 신호의 정보가 포함되어 있으며, 이 반사광을 다시 조리개렌즈(31)을 거친후 하아프미러(30)에 의해서 광검출기(32)에 반사하여 인도하여, 디스크상의 기록신호를 검출한다. 이 검출신호는 증폭기(33)에 의해 증폭된다.
그런데, 이와 같이 구성된 종래의 광디스크장치에 있어서의 신호의 기록밀도는, 그 신호의 재생기술면에서 한계가 있어, 제한을 받고 있었다. 이하에 그 설명을 행한다.
디스크상에는, 미소한 신호마아크가 다수 형성되어 있다. 이 신호마아크의 형태에는, 기록막위의 미소영역을 가열해서 막재료에 상(相)변화를 발생시켜서 미소영역의 광학적정수를 변화시킨것등, 디스크에 미소한 오목부나 블록부를 형성한 것등이 있다.
이 신호마아크에 기록된 정보는, 미소한 스포트로 집광된 레이저등을 그 신호마아크에 조사하고, 그 반사광으로부터 재생된다.
제1도의 구성으로 된 광디스크장치에 있어서, 레이저(8)의 파장이 λ=780㎜, 조리개렌즈(31)의 개구수 NA=0.50이고, 개구내에서는 레이저의 강도가 똑같은 경우에는, 디스크반사면((ξ,η)좌표계로 한다) 위에 조사되는 광강도분포 Ⅰ(ξ,η)는, 제2도에 표시한 곡선(a)으로 된다. 여기서, u(ξ,η)를 광진폭분포로 하면, I(ξ,η)=│u(ξ,η)│로 표시되고, 다음에, 디스크반사면위의 미소한 신호마아크 D의 중심좌표를 (ξc,ηc), 진폭반사율비를 As, 위상차를 øs로 하고, 그것으로부터의 반사에 대해서 고찰한다. 여기서, 진폭반사율비, 위상차는, 신GH마아크외에서의 반사광을 기준으로 하여 측정되는 것이다.
그런데, 반사함수는 다음식에 의해서 주어진다.
델터함수 σ를 사용하면 위식은 다음식으로 고쳐 쓸 수 있다.
단,
②식의 적분을 이산화해서 표현하고 바로잡으면 ④식과 같이 된다. 단, Ds는 신호마아크 D의 면적이며, n는 충분히 크고 점군(ξm,ηm)이 영역 D를 충분히 망라하는 것으로 한다.
신호마아크 D가 광분포 u(ξ,η)에 비해 좁을(예를 들면, 직경의 비율로 1/2이하)때에는, u(ξm,ηm)(단 m=1,2,……,n)를 신호마아크 D의 중심(ξc,ηc)에서의 값으로 대표할 수 있다.
또, 일반성을 가지게 해서 개구는 초점 F로부터 보아서 aθβ(θ는 광축과 광선과의 이루는 각)의 범위인 것으로 한다. 여기서 a=0이라면 개구는 원형으로 되고, a＞0이라면 개구는 윤대(輪帶)가 된다.
광검출기에 검출되는 (즉 조리개렌즈에 의해서 집광된다.) 반사광의 광량은 다음식에 의해서 주어진다.
단 *는 공역보소수를 표시하고, To, In는 다음식에 의해서 정의된다.
따라서 표준화된 재생신호진폭 △P(재생신호의 유무에 의한 검출광량의 차이)는 다음식에 의해서 표시된다.
그런데, 1개의 신호마아크로부터 양호하게 신호를 재생하려면은, 이것에 인접하는 신호마아크를 어떤 거리만큼 떨어지게 하므로서, 소위 크로스토오크를 방지할 필요가 있다. 이 거리는, 예를 들면 레이저의 파장이 λ=780㎜, 또 개구는 NA=0.50의 원형개구인 경우, 다음과 같이 하여 구할 수 있다.
지금, 비임스포트의 중심이 좌표(0,0)에 위치하고, 신호마아크가 좌표(ξc,ηc)에 위치한다고 하면, 검출신호에 대한 크로스토오크신호의 비는 다으식에 의해서 주어진다.
따라서, 크로스토오크를 -30dB 이하, 즉 △P(AR,ξc,ηc)/△P(AR,0,0)0.03으로 하려면은, 제2도의 곡선(a)로부터, (ξc²+ηc²)1/20.86㎛가 아니면 안되는 것을 알 수 있다. 즉, 신호마이크의 직경을 dD로 하면, 인접하는 신호마아크 사이의 거리는 (dD/2+0.86)㎛ 이상 필요한 것으로 된다.
일반적으로 기록용의 광디스크의 경우, 신호마아크의 직경은 레이저비임의 스포트직경 d에 의해서, 대략 dDd/2로 연관시키게 된다. 그리고, 일반저4ㄱ으로 집속광의 스포트직경(즉 에어리원반의 제1 암선링의 직경)는 조리개렌즈(31)의 개구수 NA와 레이저의 파장 λ에 대해서, d=1.22λ/NA에 의해서 관계지어진다.
따라서 광디스크의 신호밀도는, λ=780㎜, NA=0.50의 경우에는, 트랙밀도 1.3㎛, 선밀도 1.3㎛가 신호재생시의 한계이며, 따라서 실제상의 신호밀도의 상한이라 말할 수 있다.
또한, 개구의 형상을 윤대로서 스포트직경 d를 작게 하고, 신호의 고밀도화를 도모한다고 하는 생각은 현실적이 아니다. 그, 이유는 다음과 같다. 제2도의 곡선(b)는 개구가 sinθ=0.44∼0.60의 윤대일때의 광강도분포를 표시하고 있고, 메인로우브의 직경이 작아지는 한편, 사이드로우브의 부풀어오름도 발생하고, 그 피이크가 메인로우브의 피이크의 14% 정도까지 도달한다. 신호밀도는 상기한 데로 메인로우브의 스포트직경 d에 의존하고, d가 작아지는 윤대개구의 채용으로 신호밀도의 향상을 도모할 수 있는 것같이 생각되나, 실제적으로는 사이드로우브의 부풀어오름이 신호의 크로스토오크의 증대를 초래하므로 신호재생능력은 도리어 열화하고, 재생을 고려하였을 경우, 고밀도화에는 연결되지 않는 것이다.
또, 레이저광원(8)의 단파장화와 조리개렌즈(31)의 대개구화를 행하면, 신호재생능력을 열화시키는 일없이 신호밀도를 향상할 수 있다.
그러나, 광원 특히 반도체레이저의 단파장화는 매우 곤란한 기술로서, 대출력의 단파장레이저의 개발에는 상당한 시간이 걸리는 것으로 되어 있다.
또 조리개렌즈의 대개구화에 수반하여, (1) 초점심도가 얕아지고, 디스크에 대한 렌즈의 기울기나 디포오커스등의 오차에 대한 여유도가 감소한다. (2) 디스크기재(基材)와 렌즈와의 접촉방지를 위해서는, 워어킹디스턴스를 작게 할 수 없으므로 조리개렌즈가 커서 무겁게 되어 조리개렌즈구동기구(픽업)의 주파수 특성이 열화하는, 등의 문제가 발생하기 때문에 조리개렌즈의 대개구화에도 한계가 있다.
이와 같이 종래의 광디스크장치에서는 광의 회절한계를 초과하는 고밀도의 신호의 재생을 실용적으로 행하는 것은 불가능하였다.
[발명의 개시]
본 발명은 이와 같은 과제에 비추어, 광의 회절한계를 넘어서 종래보다도 고밀도로 기록된 신호를 양호하게 재생할 수 있는 광디스크장치를 제공하는 것으로, 파장 λ의 레이저 광원과, 미소한 신호마아크가 형성된 신호면과, 신호마아크에 레이저광을 집광하는 동시에 신호마아크로부터의 반사광을 수광하여 도파광으로 변환하는 결합수단으로 이루어지고, 신호마아크에 있어서의 진폭반사율비를 As, 위상차를 øs, 신호마아크의 면적을 Ds로 하였을 때,
또는 Ascosøs=1를 만족시키는 것을 특징으로 한다.
또, 결합수단이 도파층위에, 동심원 또는 스파이럴 형상으로 구성된 주기구조에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
이하에 본 발명의 실시예에 대해서 제3도에서 부터 제6도에 의거하여 설명한다. 제3도는 본 실시예의 광디스크장치의 단면도이다.
제3도에 있어서, Si기판위에 저굴절율재에 의해서 투명층(2)를 형성하고, 그 위에 고굴절율재에 의해서 투명층(3)이 형성되어 있다. 투명층(3)은 원형상의 부분(3A)와 이것을 둘러싸는 윤대형상의 부분(3B)로 이루어지고, 이들 사이는 단절되어 있다. 투명층(3A), (3B)의 표면에는 중심축 L에 대해 둥심원형상 또는 스파이럴형상의 주기구조의 그레이팅으로 이루어진 커플러(4A), (4B)가 각각 중심축 L에 동심된 원형 영역위와 (또는 윤대영역위) 윤대영역위에 형성되어 있다.
투명층(3A)의 표면에는 저굴절율의 투명층(5A)를 사이에 두고 고굴절율의 투명층(3C)가 형성되고, 투명층(3C)는 투명층(3B)와 커플러(4B)의 안둘레쪽으로 면한 영역에서 접한다. 투명층(3C)의 표면에는 중심축 L에 대해 동심원 또는 스파이럴형상의 그레이팅으로 이루어진 커플러(4C)가 중심축 L에 동심된 원형의 영역상에 형성되어 있다. 투명층(3B)의 표면에는 커플러(4B)의 영역을 덮는 형체로 저굴절율의 투명층(5B)가 형성되어 있어, 투명층(5B)의 굴절율은 투명층(5A)에 동등하다. Si기판(1)에는 투명층(3A), (3B) 사이의 단절부에 상당하는 위치에 광검출기(6A), (6B), (6A)는 6B의 안둘레쪽으로 면하고 있다)가 형성되어 있어, 그 검출기(6A), (6B)와 투명층(3A), (3B)의 단부면을 덮는 형체로 투명층(5A)내에 반사막(7)이 형성되어 있다. 또, 중심축 L 근처의 Si기판(1)은 에칭등에 의해서 개구상태로 되어 있다.
반도체레이저(8)를 출사한 직선편광의 빛은 집광렌즈(9)에 평행광이 되고, 그후, 평광변환소자(10A)에 의해서 전계백터가, 직선 L위에 중심을 가지고 평광소자(10A)에 평행한 원의 접선방향에 있는 동심원편광(또는 전계백터가 동작직경방향에 있는 방사평광)의 광(11)로 변환된 후, 커플러(4C)에 의해서 도파층(3C)내로 입력결합하고, 도파층(3C)내를 바깥둘레방향으로 향해서 전반하는 TE모우드(또는 TM모우드)의 도파광(12C)로 된다. 도파광(12C)는 도파층(3C)의 가장바깥둘레영역에서 도파층(3B)에 이동하여 도파광(12B)로 된다. 도파광(12B)는 커플러(4B)에서부터 방사하여 동심원 편광(또는 방사편광)의 빛(13)으로 되고, 편광변환소자(10B)를 투과하므로서 직선편광의 빛(14)로 변환되어, 광디스크(15)의 반사면(16)위의 점 F에 집광한다.
반사면(16)에 있어서 반사하는 빛은 편광자(10B)를 투과하므로서 다시 동심원 편광(또는 반사편광)의 빛(17A), (17B)로 변환되고, 광디스크로부터의 반사광을 도파광으로 변환하는 결합수단인 커플러(4A)와 (4B)에 의해서, 도파층(3A), (3B)내로 입력결합하여 각각 층내를 바깥둘레방향, 안둘레방향으로 향하여 전반하는 TE모우드(또는 TM모우드)의 도파광(18A), (18B)로 된다. 도파광(18A), (18B) 다같이 도파층(3A), (3B)의 최외단부, 최내단부에서 방사되어, 각각 광검출기(6A), (6B)에 수광된다. 또한 반사막(7)은 도파층(3A), (3B)의 단부로부터의 방사광을 반사하여 광검출기(6A), (6B)에 유도하는 한편, 도파광(12C)의 산란광이나 외란광이 광검출기(6A), (6B)에 새어들어가는 것을 방지한다.
제4도는 상기 실시예의 광디스크장치를, 그 일부를 잘라내고 표시한 외관도이다. 그레이팅 커플러(4B)는 중심 0을 통과하는 3개의 직선에 의해서 6개의 영역으로 분할되어 있다. 즉 4B1, 4B2, 4B3, 4B4, 4B5, 4B6의 영역으로 분할되어 있다. 커플러 4B1 및 4B4는 중심 0의 대각위치에 있으며, 그 방사광은 다같이 점FC로 집광한다.
커플러 4B2와 4B5, 4B3과 4B6도 각각 중심 0의 대각위치에 있으며, 그들 방사광은 다같이 중심축 L위의 점 FA, FB로 집광한다. 또한 FC는 FA, FB의 대략 중간점으로 위치한다.
포오커스에러 신호는 커플러 4B2, 4B5와 커플러 4B3, 4B6에 있어서의 결합광량의 차이에서 검출을 행하고, 재생신호는 커플러 4B1, 4B4, 4A에서의 결합광량의 합으로부터 검출을 행한다.
제5도는 본 발명의 실시예에 있어서의 광디스크의 단면을 표시한다. 광디스크는, 투명기관(20)의 표면에, 유전체(21), 활성층(22), 유전체층(23), 반사층(24)의 다층막을 성막하고, 또 반사층(24)에 접착층(25)에서 투명기관(26)을 접착해서 형성되어 있다. 신호마아크가 형성되는 신호면, 즉 활성층(2)는 상변화 형광디스크의 기록막과 같은, 열에 의해서 광학정수의 변화하는 재료가 사용되고 있으며, (27)은 활성층(22)에 집광된 빛을 조사해서 가열하므로서 형성된 신호마아크이다.
투명기관(20)쪽으로부터 입사하는 광에 대한 반사함수는 신호마아크의 내외부에서 위상, 진폭 다같이 다르고, 유전체층(21), (23), 활성층(22), 유전체층(23), 반사층(24)의 각층의 두께나 이들 광학정수를 적당히 선택해서 조합 시키므로서
또는,
를 만족하도록 설계되어 있다. 단 As, øs는, 신호마아크(27)과, 신호마아크외에 있어서의 반사광의 진폭 반사율비와 위상차로서, Ds는 신호마아크(27)의 면적, λ는 광원의 파장이다.
그래서, 본 실시예에 있어서, 커플러로부터의 방사직후의 복소진폭분포를 W(x,y)로 하고, 또 동일면(커플러 표면)내에서의 반사광의 복소진폭분포를 r(x,y)로 하면 반사광의 도파광으로의 결합효율은 근사적으로 │S│2에 비례한다. 단,
이다.
반사면상의 복소진폭분포 U(ξ,η)를 사용하여, S는 다음식으로 고쳐 쓸수 있다.
신호마아크 D가 디스크면위에서의 광분포 u(ξ,η)에 비해 작아질 때에는, u(ξm,ηm)(단 m=1,2,…,n)를 기록마아크 D의 중심(ξc,ηc)에서의 값으로 대표할 수 있으므로, 입력결합한 도파광의 재생신호의 유무에 따른 표준화된 광량 변화량 △P(재생신호진폭)는 다음식에 의해서 주어진다.
단
이다.
개구형상이 초점 F에서 보고 αθβ(θ는 광축과 광선과의 이루는 각)의 운대의 경우, 커플러의 눈동자 함수 P(x,y)는 다음으로 나타낸다.
방사광의 진폭이 │W(x,y)│=P(x,y)cos2θ로 표시 된다고 한다면 (14)식은 다음식으로 고쳐 쓸수 있다.
따라서, 상기 종래예와 마찬가지로, 비임스포트의 중심이 좌표(0,0)에 위치하고, 신호마아크의 중심이 좌표(ξc,ηc)에 위치된다고 한다면, 본 실시예에 있어서의 신호의 크로스토오크는 다음식으로 주어진다.
또한 I(ξc,ηc)/I(0,0)1일때에는 다음식에 근사된다.
단,
따라서
이면 신호의 크로스토오크는 신호위치에서의 광분포의 강도비 I(ξc,ηc)/I(0,0) 보다도 작고, │Dc│가 클수록 크로스토오크는 작아진다. 특히, 반사면의 신호마아크에 있어서, 다음식
의 관계가 성립되면(18)식은 다음식으로 고쳐 쓸수 있다.
커플러의 개구가 원형형상으로 NA=0.5(sinα=0, sinβ=0.5)의 경우에는 ⑦식에서 πI-1∼1/2이며, [21]식은 근사적으로 ⑩식으로 고쳐 쓸수 있다. 또식은 ⑪식에 일치한다. 이와 같이 신호마아크가 ⑩식을 만족시키면, 신호의 크로스토오크를 현저하게 작게할 수 있고, 특히 ⑪식을 만족시킬 경우에는 크로스토오크는, 종래의 집광소자를 사용한 경우의 크로스토오크(⑨식 참조)의 자승에 동등하게 되어 현저하게 저감할 수 있다. ⑪식을 만족시킬 경우에는, 크로스토오크가 -30dB 이하, 즉 △P(AR,ξc,ηc)/△P(AR,0,0)0.03으로 되는 조건은 I(ξc,ηc)/I(0,0)0.18이며, 제2도의 곡선(α)로부터는, (ξc²+ηc²)1/2≥0.59㎛이면 되는 것으로 된다. 즉, 신호마아크의 직경을 dD로 하면 인접하는 신호마아크 사이의 거리는 (dD/2+0.59)㎛이면 되고, dD를 종래예와 동일한 0.95㎛로 하였을 경우, 트랙밀도, 선 밀도의 한계는 각각 1.07㎛로 까지 압축된다. 이 값은 종래의 한계치를 초과하는 것이며, 광의 회절한계를 초월한 기록밀도의 신호재생을 행할 수 있다.
또, 개구에 운대형상을 채용하여 제2도의 곡선(b)의 빛강도 분포로 될 때, 사이드로우브 피이크 위치에, 인접하는 신호마아크가 존재하는 경우에 있어서도, 그에 의해 생기는 크로스토오크의 레벨은 -34dB이며, -30dB를 충분히 하회할 수 있다. 또 메인로우브에 대해서 보면, 크로스토오크 -30dB 이하를 달성하려며는 (ξo²+ηo²)1/20.39㎛이면 되는 것을 알 수 있다.
따라서 종래예의 경우와 동일조건의 dD=0.95㎛에서 비교한 경우, 트랙밀도, 선밀도의 한계는 0.87㎛까지 압축되어, 종래에서는 채용할 수 없었던 운대개구의 특성을 효과적으로 살릴 수 있다.
또한 일반식으로 øs≠0의 신호마아크부터의 반사광은 산란하기 쉽고, 반사광의 빛 분포는 개구(즉 운대형상의 그레이팅커플러 4B의 영역)의 외부, 특히 운대의 안쪽의 원형영역에 비어져 나온다. 따라서(10), (11)식등의 조건하에서 신호마아크를 설계하였을 경우, 신호의 크로스토오크를 작게할 수 있는 반면, 반사광 중의 신호성분의 대부분이 커플러(4B)의 안쪽의 원형영역에 집합하고, 검출광량은 저하하며 신호품질(C/N)은 열화한다.
따라서 본 실시예와 같이 커플러(4B)의 안쪽의 원형영역내에 커플러(4A)를 형성하면, 이 영역의 반사광도 도파광으로 변환, 검출할 수 있어, 신호품질(C/N)의 향상과 크로스토오크 제거와의 양립을 도모할 수 있다.
제6도는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 광디스크의 단면도를 표시한다. 광디스크는 투명기판(20)의 표면에, 유전체층(21), 반사층(24)의 다층막을 형성하고, 또 반사층(24)를 접착층(25)에 의해서 투명기관(26)에 접착하여 형성된다.
투명기관(20)의 표면에는 투명기관(26)에서 보아서 오목형상(또는 블록형상)의 피트(28)(신호마아크)가 형성되어 있으며, 유전체막(21)의 막두께가 피트내외에서 다르다. 즉, 일반적으로 성막속도는 성막면의 표면형상에 의존하여, 성막쪽에서 보아도 오목형상의 위치는 블록형상의 위치에 비해 시야각이 좁기 때문에 성막속도는 느리고 막두께가 얇게 된다.
따라서 투명기관(20)쪽으로부터 입사하는 광에 대한 반사함수는 피트내외에서 위상, 진폭 다같이 다르고, 피트내외에서의 유전체층(21)의 막두께를 관리하므로서 ⑩,⑪식을 만족시키도록 설계할 수 있어, 상기의 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 본 실시예는 열에 의해서 광학정수의 변화하는 활성층을 사용하지 않으므로 사용 대상을 재생전용으로 한정하나, 상기 실시예에 비하여 구성이 간단하고 제조하기 쉬운 이점이 있다.
또한, 반사광이 도파층내에 입력결합 할 때의 관계식 ⑫는, 본 실시예에서 표시한 것이외의 형태의 커플러에 있어서도 성립한다. 따라서, 광헤드의 구성은 상기 실시예 이외의 것에 있어서도 광디스크로부터의 반사광을 도파광으로 변환하는 형태(소위 커플러)의 것이라면, 동일하게 크로스토오크 제거의 효과를 얻게 된다.
[산업상의 이용 가능성]
이상 본 발명의 광디스크 장치에 의해서, 신호의 크로스토오크를 현저하게 작게할 수 있어, 광의 회절한계를 초월한 고밀도의 신호재생을 행할 수 있다.

Claims (2)

  1. 레이저 광원과, 신호마아크가 형성된 신호면과, 상기 신호면에 파장λ의 레이저광을 집광하는 동시에 신호면으로부터의 반사광을 수광하여 도파광으로 변환하는 결합수단으로 이루어지고, 상기 반사신호의 신호마아크외에 대한 진폭반사율비를 As, 위상차를 øs, 신호마아크의 면적을 Ds로 하였을 때,
    (Ascosøs-1)≥-D5(As²-2A5cosøs+1)²/4λ²
    또는,
    Ascosøs=1
    를 만족시키는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합수단이 도파층위의 동심원 또는 스파이럴 형상의 주기구조에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274720A (en) * 1991-08-22 1993-12-28 Olympus Optical Co., Ltd. Optical system having a ring-shaped waveguide
US5345435A (en) * 1991-08-30 1994-09-06 Sony Corporation Optical disc and method for recording on optical disc
DE4218596C2 (de) * 1992-06-05 1996-05-02 Voith Gmbh J M Streicheinrichtung zum indirekten Auftragen von Streichfarbe auf eine Papier- oder Kartonbahn
US5471548A (en) * 1993-01-15 1995-11-28 Eastman Kodak Company Segmented waveguide gratings used as optical recording sensors
EP0709938B1 (en) * 1994-10-31 2002-01-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Wavelength locking device, beam collimating device, and optical disk apparatus
ATE441954T1 (de) * 2003-02-12 2009-09-15 California Inst Of Techn Ringresonator mit radialem bragg-reflektor
US20110013056A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Color filters and demosaicing techniques for digital imaging
KR102407142B1 (ko) 2017-06-30 2022-06-10 삼성전자주식회사 빔 스티어링 소자 및 이를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4336545A (en) * 1980-12-18 1982-06-22 Eastman Kodak Company Optical disc structure, method and apparatus physically optimized for writing and reading with a single wavelength
DE3482147D1 (de) * 1983-06-27 1990-06-07 Optical Disc Corp Optisches duennfilm-aufzeichnungsmedium mit hohem kontrast.
JPH0727659B2 (ja) * 1984-06-08 1995-03-29 松下電器産業株式会社 光ピツクアツプ
JPS63164034A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光導波路型光ピツクアツプ
GB8728342D0 (en) * 1987-12-03 1988-01-06 Bt & D Technologies Ltd Light sources
WO1989006424A1 (en) * 1987-12-29 1989-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head
JP2736894B2 (ja) * 1988-05-27 1998-04-02 株式会社日立製作所 光ピックアップ並びにそれを備えた光ディスク装置及びロータリエンコーダ
DE68927731T2 (de) * 1988-09-09 1997-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optischer Datenaufzeichnungsträger sowie zugehöriges Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren

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Publication number Publication date
DE69014281D1 (de) 1995-01-05
US5159650A (en) 1992-10-27
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DE69014281T2 (de) 1995-04-27
KR920701945A (ko) 1992-08-12

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