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KR940001999B1 - 광 픽업장치 - Google Patents

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KR940001999B1
KR940001999B1 KR1019900008205A KR900008205A KR940001999B1 KR 940001999 B1 KR940001999 B1 KR 940001999B1 KR 1019900008205 A KR1019900008205 A KR 1019900008205A KR 900008205 A KR900008205 A KR 900008205A KR 940001999 B1 KR940001999 B1 KR 940001999B1
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KR
South Korea
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light
diffraction
diffraction grating
focus
optical pickup
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KR910001671A (ko
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미야께 다까히로
요시다 요시오
구라다 유끼오
나가와 야수오
구보 가쯔히로
Original Assignee
샤프 가부시끼가이샤
쓰지 하루오
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Priority claimed from JP1180011A external-priority patent/JPH0770067B2/ja
Priority claimed from JP1189638A external-priority patent/JPH0354734A/ja
Priority claimed from JP19723089A external-priority patent/JPH0770084B2/ja
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Abstract

내용 없음.

Description

광 픽업장치
제1도 내지 제4도는 본 발명에 관한 제1실시예를 표시하는 것이다.
제1a도∼제1c도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한 때의 광 검출기가 수광하는 광스포트의 변화를 표시하는 개략 평면도.
제2도는 광 픽업장치의 개략 정면도.
제3도는 기록매체측으로부터 본 제2회절격자소자의 개략 평면도.
제4도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제5도 및 제6도는 본 발명에 관한 제2실시예의 표시도.
제5도는 광 스포트를 수광하고 있는 광 검출기의 개략 평면도.
제6도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제7도 및 제8도는 본 발명에 관한 제3실시예를 표시하는 것이다.
제7도는 광 스포트를 수광하고 있는 광검출기의 개략 평면도.
제8도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제9도 내지 제11도는 본 발명에 관한 제4실시예를 표시하는 것이다.
제9도는 광 스포트를 수광하고 있는 광 검출기의 개략 평면도.
제10도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한 때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제11도는 대물렌즈가 기록매체로부터 멀어지는 것에 수반하여 광검출기상의 광스포트의 변화를 모식적으로 표시하는 평면도.
제12도 및 제13도는 본 발명에 관한 제5실시예를 표시하는 것이다.
제12a도∼제12c도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한 때의 광 검출기가 수광하는 광스포트의 변화를 표시하는 개략 평면도.
제13도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제14도는 본 발명에 관한 제6실시예를 표시하는 것에 있어서, 광검출부의 감도조정을 행한후, 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러 신호의 추이를 표시하는 그래프.
제15도 내지 제19도는 본 발명에 관한 제7실시예를 표시하는 것이다.
제15a도∼제15c도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한 때의 광검출기가 수광하는 광스포트의 변화를 표시하는 개략 평면도.
제16도는 제15a도의 주요부의 확대평면도.
제17도는 다른 광픽업장치의 개략정면도.
제18도는 기록매체측으로부터 본 다른 제2회절격자 소자의 개략 평면도.
제19도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 각 광검출부의 출력신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제20a도, 제20b도는 본 발명에 관한 제8실시예를 표시하는 것에 있어서, 각각 정보의 재생시, 기록시에 있어서, 기록매체상의 기록비트에 조사되는 광스포트를 표시하는 부분확대 평면도.
제21도 내지 제26도는 본 발명에 관한 제9실시예를 표시하는 것이다.
제21a도∼제21c도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동때의 광검출기가 수광하는 광 스포트의 변화를 표시하는 개략정면도.
제22도는 다시금 다른 광 픽업장치의 개략 정면도.
제23도는 기록매체측으로부터 본 다시금 다른 제2회절격자소자의 개략평면도.
제24a도는 제21a도의 주요부의 확대평면도.
제24b도는 광 검출부(17a 및 17d)의 수광 감도 특성을 표시하는 그래프.
제25a도, 제25b도는 반도체 레이저의 출사광에 파장변동이 생긴때의 광 스포트를 수광하고 있는 광 검출기의 개략평면도.
제26도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한 때의 소정의 광검출부의 출력신호의 합신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제27도 내지 제29도는 본 발명에 관한 제10실시예를 표시하는 것이다.
제27도는 반도체 레이저의 출사광에 파장변동이 생긴때의 광스포트를 수광하고 있는 광검출기의 개략 평면도.
제28도는 광 픽업장치의 개략부분정면도.
제29도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한때의 소정의 광검출부의 출력신호의 합신호 및 포커스에러신호의 추이를 표시하는 그래프.
제30도는 본 발명에 관한 제11실시예를 표시하는 것에 있어서, 광스포트를 수광하고 있는 광 검출기의 개략평면도.
제31도는 본 발명에 관한 제12실시예를 표시하는 것에 있어서, 광스포트를 수광하고 있는 광 검출기의 개략평면도.
제32도는 본 발명에 관한 제13실시예를 표시하는 것에 있어서, 광스포트를 수광하고 있는 광 검출기의 개략평면도.
제33도 내지 제37도는 본 발명에 관한 제14실시예를 표시하는 것이다.
제33도는 다시금 다른 광픽업장치를 표시하는 개략정면도.
제34a도∼제34c도는 대물렌즈가 그 광축방향에 이동한 때의 광 검출기가 수광하는 광 스포트의 변화를 표시하는 개략평면도.
제35a도∼제35c도는 기록매체상의 광 스포트와 피트와의 위치 관계를 표시하는 설명도.
제36a도∼제36c도는 제35a도∼제35c도에 표시되는 위치관계에 대응하는 회절격자 소자상의 광스포트의 명암패턴을 모식적으로 표시하는 설명도.
제37a도는 광스포트가 피트상을 이동하는 때의 합신호의 추이를 표시하는 그래프.
제37b도, 제37c도는 광스포트가 피트상을 이동하는 때의 대각선차신호의 추이를 표시하는 그래프.
제38도 내지 제41도는 종래예를 표시하는 것이다.
제38도는 광픽업장치의 개략정면도.
제39a도, 제39b도는 각각 재생시 기록시에 있어서 기록매체상의 기록 피트에 조사되는 광스포트를 표시하는 부분 확대 평면도.
제40a도는 기록매체측으로부터 본 제2회절격자 소자의 개략평면도.
제40b도는 장검출기의 개략평면도.
제41a도, 제41b도는 각각 제2회절격자 소자의 회절격자의 단면형상을 표시하는 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 반도체 레이저 104 : 코리메이트 렌즈
102 : 제1회절격자 소자 105 : 대물렌즈
103 : 제2회절격자 소자 106 : 기록매체
107 : 광 검출기
본 발명은 재생전용형 추기형(追記型) 또는 바꾸어 쓰기 가능형 등의 각종 광 디스크에 대하여 정보의 기록 또는 재생등을 행하기 위한 광 픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 디스크로써는, 소위, 콤팩트 디스크등의 재생전용형 디스크, 한번만의 소망의 기록이 가능한 추기형 디스크 및 광자기 디스크등의 바꾸어 쓰기 가능형 디스크가 알려져 있다.
상기와 같은 광 디스크에 대하여 정보의 기록 또는 재생등을 행하려면 레이저등의 광빔을 광디스크의 기록트랙상에 정확히 집광하여 조사할 필요가 있다.
종래, 광 빔의 트랙킹 제어방식으로써는 주로 3빔 법과 프슈플법의 어느쪽인가가 채용되어 있다. 3빔 법에 의하면, 트랙의 중심에 조사되는 메인빔과 트랙을 사이에 끼우는 것과같이 트랙의 중심으로부터 서로 반대 방향으로 약간 빗나간 1쌍의 서브빔이 생성되고 사용된다. 프슈플법은 1개의 광빔만을 사용하여, 이 광빔을 광학계에 의하여 2분할하여 2분할된 광빔의 광량을 비교한다. 3빔은 디스크가 휘거나, 트랙을 형성하는 안내홈의 깊이가 불균형한 경우에 프슈플법보다 우수한 트랙킹제어를 행할 수가 있다. 2개의 발산광에 의한 간섭줄무늬에 의거하여 회절격자가 형성된 회절격자 소자를 광학계에 사용하고, 3빔법에 의한 트랙킹제어를 행하는 방식의 종래의 광 픽업장치의 한예를 제38도에 의거하여 설명한다.
종래의 광 픽업장치에 있어서, 반도체 레이저(101)의 출사광(出射光)은 제1회절격자소자(102)에 의하여 메인빔(즉, 0차 회절광)과 저면과 거의 직교하는 평면내에서 메인빔에 대하여 소정의 각도를 이루어 서로 역방향으로 이간하는 1쌍의 서브빔(즉, ±1차 회절광)과에 분할되어 제2회절격자소자(103)에 유도된다.
제2회절격자소자(103)에서, 3개의 광빔은 각각 다시금 회절되어, 각각의 0차 회절광만이 코리메이트 렌즈(104)를 통과하여 대물렌즈(105)에 의하여 기록매체(106)상에 집광된다. 그때, 제39a도에 표시하는 것과같이, 메인빔(정확히는 메인빔의 0차 회절광)(M)은 기록매체(106)가 예를 들면, 콤팩트 디스트이면 기록매체(106)상의 기록트랙(108)에 피트(109)로써 기록된 정보를 독해하기 위하여, 기록트랙(106)에 집광된다. 정보의 재생은 그 반사광 강도에 의거하여 행하여진다. 포커스 에러 신호도 또, 후술하는 것과 같이, 메인빔(M)에 의거하여 얻어진다.
한편, 2개의 서브빔(정확히는 서브빔의 0차 회절광)(S1, S2)은, 상기의 메인빔(M)에 대하여 기록매체(106)의 트랙방향(Y)을 따라 서로 역방향으로 비교적 크게 떨어지고, 또한 기록매체(106)의 래디얼 방향이며, 후술하는 제3회절격자소자(103)의 회절방향이기도 한 방향(X)(트랙방향(Y)에 수직인 방향, 이하, 회절방향(X)이라 칭함)에 관하여는 서로 반대방향으로 약간 떨어진 위치에 집광된다. 트랙킹에러 신호는 2개의 서브빔(S1, S2)의 반사광 강도로부터 얻어진다.
기록매체(106)에서 반사된 메인빔(M)이 반사광 및 서브빔(S1, S2)의 각 반사광은 대물렌즈(105) 및 코리메이트렌즈(104)를 통과하여 제2회절격자소자(103)에서 회절방향(X)에 회절된 각각의 1차 회절광(이하, 제2회절격자소자(103)에 있어서 메인빔(M)에 의거한 1차 회절광을 메인 1차 회절광, 1쌍의 서브빔(S1, S2)에 의거한 1차 회절광을 1쌍의 서브 1차 회절광이라 칭한다)만이 광검출기(107)에 유도된다.
제2회절격자소자(103)의 회절격자 및 광 검출기(107)의 광 검출부(107a∼107f)의 기록매체(106)측으로부터 본 배치를 제40a도, 제40b도에 각각 표시한다. 제2회절격자소자(103)는 제40a도에 표시하는 것과 같이, 회절방향(X)에 평행이며, 광축(L)(제38도에 도시)을 포함하는 접합선(103c)에 의하여 구분된 2개의 회절격자(103a, 103b)로써 구성되어 있다.
각 회절격자(103a, 103b)에는 각각 격자선(103d, 103e)이 서로 다른 격자피치에서, 접합선(103c)에 대하여 거의 수직방향으로 형성되어 있다.
한편, 광검출기(107)는 각각의 긴쪽방향이 회절방향(X)에 평행한 6개의 광검출부(107a∼107f)로 분할되어 있다. 그리고, 기록매체(106)에 조사되는 메인빔(M)에 포커스에러가 없는 저스트포커스상태에서는 회절격자(103a)에서 회절된 메인 1차 회절광은 분할선(107g)상에 집광되어 스포트(P'2)를 형성하고, 회절격자(103b)에서 회절된 메인 1차 회절광은 분할선(107h)상에 집광되어 스포트(P'2)를 형성한다. 또, 1쌍의 서브 1차 회절광은 각각 광검출부(107e, 107f)에 집광된다.
각 광검출부(107a∼107f)로부터 얻어지는 출력신호를 Sa∼Sf라고 하며, 포커스에러신호(FES)는 FES=(Sa+Sd)-(Sb-Sc)의 연산으로 얻어진다. 트랙킹에러신호(RES)는 RES=Se-Sf의 연산으로 얻어진고, 기록정보신호 (RS)는 RS=Sa+Sb+Sc+Sd의 연산으로 얻어진다.
또한, 회절격자(103a, 103b)에 형성된 홈의 형상으로써는, 제41a도에 표시하는 것과 같은 구형이 종래로부터 이용되고 있으나, 동도(h)에 표시되는 것과 같은 광 이용률이 높은 톱니형상도 검토되고 있다.
그러나, 상기의 구성에서는 광 검출기(107)에 대하여 2개의 스포트(P'1, P'2)가 회절방향(X)을 따라 상당히 크게 떨어져 형성되도록 되어 있기 때문에 이것에 대응하여 광검출부(107a)와 (107c) 및 (107b)와 (107d)가 각각 회절방향(X)을 따라 세로의 방향으로 병치(竝置)되어 있다. 이 결과, 광검출기(107) 전체가 회절방향(X)을 따라 상당히 세로길이가 된다. 이것은, 광 검출기(107)의 전유면적(專讒蛔)을 크게함과 아울러, 제조코스트를 증대시킨다는 문제점이 생긴다.
또, 회절격자(103a, 103b)의 흠을 톱니형상으로 형성하는 경우, 2개의 스포트(P'1, P'2)를 회절방향(X)에 따라서 상당히 크게 떨어졌기 때문에, 회절격자(103a, 103b)에 있어서 회절각을 크게 상위시킬 필요가 있다.
결국, 각각의 격자피치를 크게 상위시킬 필요가 있다. 이 일은, 회절격자(103a, 103b)의 가공작업을 번잡하게 한다는 문제뿐만 아니라 회절격자(103a, 103b)의 단면 형상의 상위에 의한 광 이용효율의 차를 발생하므로 포커스에러의 검출이 정확히 행하여지지 않는다는 문제를 가진다.
또한, 회절격자(103a, 103b)의 흠을 광이용효율 차를 저감시키는 형상에 형성하는 것도 생각하고 있으나, 그 경우, 최적형상과는 다른 것이 되므로 광 이용 효율이 저하하여 재생신호의 품질이 나빠진다는 등의 문제점이 생긴다.
더욱이, 추기형의 광 디스크에 대하여 정보를 기록재생 하기 위하여 상기와 같은 3빔 법을 채용한 광픽업장치를 사용하는 경우, 아래와 같은 문제가 생긴다.
제39도에 표시하는 기록매체(106)가, 기록트랙(108)이 안내홈 등의 형태로 미리 설치되어 있는 추기형의 광 디스크라고 한다.
재생시에는 제39a도에 표시하는 것과 같이, 1쌍의 서브빔(S1, S2)이 기록트랙(108)상에 형성된 피트(109)상에 거의 균등하게 조사된다. 따라서, 피트(109)에 의한 반사율의 변화는 양 서브빔(S1, S2)에서 거의 균등하게 되기 때문에 트랙킹 에러의 검출에 지장은 생기지 않는다.
그러나, 제39b도에 표시하는 기록시에는 메인빔(M)에 대하여 선행하는 서브빔(S2)은 미기록부에 조사되어, 메인빔(M)보다 후방의 서브빔(S1)은 기히 형성된 피트(109)상에 조사된다.
따라서, 가령 메인빔(M)이 기록트랙(108)의 중앙에 위치하고 있어도 서브빔(S1, S2)의 반사율이 상위하게 되는 결과, 트랙킹 에러의 검출정밀도가 저한다는 문제가 생긴다.
본 발명의 목적은 전유면적이 작은 광 검출기를 채용하는 것에 의하여 혹은, 부품점수를 감소시키는 것에 의하여 소형화 및 저코스트화를 실현할 수가 있고, 그위에 고정밀도한 포커싱 제어 및 트랙킹 제어를 행할수 있는 광 픽업장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 홈 형상이 서로 거의 균등하고 회절각의 차가 작은 복수의 회절격자로 구성되어, 제조가 용이하고, 또한 거의 균일하고 충분히 높은 광 이용효율을 가지는 회절격자소자를 구비하는 광픽업장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 광 픽업 장치는, 3빔 법에 의거하여 생성된 메인빔과 1쌍의 서브빔의 0차 회절광을 기록매체에 유도함과 아울러, 기록매체에 있어서 각 반사광의 1차 회절광을 광검출수단에 유도하기 위한 회절격소자를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
다시금, 상기의 광 픽업장치는, 메인빔에 의거하여 기록정보 및 포커스 에러의 검출에 제공하는 주 검출부와 1쌍의 서브빔에 의거하여 트랙킹 에러의 검출에 제공되는 부검출부로 구성된 광 검출수단을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
상기의 회절격자 소자는, 광 픽업장치가 구비하는 광 발생 수단의 출사점과 기록매체상의 집광점과를 연결하는 광축을 포함한 평면에 의하여 구분되는 제1 및 제2회절격자를 가지고 있다.
제1 및 제2회절격자에 형성되는 각격자선의 방향 및 격자피치는 제1 및 제2회절격자를 사이에 두고 광검출 수단에 유도되는 각 광 스포트가 회절격자 소자의 평균회절방향과 거의 직교하는 방향에 따라 정렬되는 것과같이 특히 주검출부에 유도되는 각 광스포트가 가깝게 늘어서있는 것과 같이 광 발생수단과 회절격자 소자의 광 검출수단과의 상대위치에 응하여 설정되어 있다. 이것에 의하여 제1 및 제2회절격자의 회절각을 거의 균등하게 할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2회절격자의 격자피치를 거의 균등하게 할 수 있으므로 각 회절격자의 단면형상을 거의 균등하게 형성할 수 있다. 이 결과 거의 균일하고 충분히 높은 광 이용효율을 가지는 회절격자소자를 용이하게 제조할 수 있도록 된다.
상기의 광 검출수단은, 제1회절격자에 있어서 1차 회절광의 초점과 제2회절격자에 있어서 1차 회절광의 초점과의 거의 중간위치에 배설되어 있다. 단, 제1 및 제2회절격자의 한쪽에는 광의 수속기능을 다른쪽에는 광의 발산기능을 부여하는 것을 할수 있다.
이것에 의하여, 광 픽업장치로부터 기록매체에 로커스에러없이 광 빔이 집광되는 경우에는 광 검출수단의 주검출부에 조사되는 제1회절격자에 있어서 1차 회절광의 광스포트의 크기와 제2회절격자에 있어서 1차 회절광의 광 스포트의 크기와를 서로 균등하게 할 수가 있다.
더욱이, 상기와 같이 회절격자소자의 광 이용효율은 거의 균일하므로, 트랙킹 에러 및 포커스 에러가 제1 제2회절격자를 사이에 두고 광검출수단에 형성되는 각 광스포트의 수광강도의 차로 검출되는때, 고정밀한 트랙킹 제어 및 포커스 제어가 가능하게 된다.
또, 상기의 광 검출수단의 주 검출부는 회절격자 소자의 평균회절방향과 거의 평행한 분할선에 의하여 복수로 분할되어, 주검출부와 부검출부와는 상기 평균회절 방향에 거의 직교하는 방향에만 병설되어 있다.
이것에 의하여, 광검출수단의 전유면적을 작게할 수가 있다. 광 발생수단의 출사광의 파장변동이 생긴 경우에서도 각 광스포트는 광 검출수단상을 회절격자 소자의 회절방향에, 즉 주검출부의 긴쪽방향에 이동하는 것으로 된다. 따라서, 어떤 경우에 있어서도, 각 광스포트와 주검출부를 구성하는 복수의 광검출부와는 항상 1대 1로 대응하는 것으로 된다.
포커스에러는 복수의 광검출부의 출력신호를 일정의 연산식에 의거하여 비교하는 것에 의하여 검출되므로 각 광스포트와 광 검출부가 항상 1대 1로 대응하고 있으면, 포커스에러신호에 오프세트가 발생하지 않게 되어 포커스 에러는 확실히 검출된다.
그런데, 상기의 광 검출수단의 주검출부가, 회절격자 소자의 평균회절방향에 거의 평행한 분할선에 의하여 예를들면 4분할 되어 있는 경우, 광픽업장치와 기록매체와의 거리가 과도하게 떨어진 때에, 광스포트가 확대되어 주검출부로부터는 비어져나와, 포커스 에러신호의 극성이 불소망으로 반전하는 일이 있다.
이것을 방지하기 위하여는, 주 검출부의 양끝단에 위치하는 적어도 어느쪽인가 한쪽의 광검출부에 있어서 상기 평균회절방향에 거의 직교하는 방향에 따른 폭을 다른 광 검출부의 폭보다 넓게 설정하면 좋다. 또, 주검출부의 양끝단에 위치하는 적어도 어느쪽인가 한쪽의 과검출부의 수광감도를 조정하여도 좋다.
다시금, 기록매체에 정보를 기록하는 때의 트랙킹제어를 양호한 것으로 하기위하여, 메인빔이 회절되어 주검출부에 유도되어 형성된 1쌍의 광스포트를 이용하여, 프슈플법에 의거하여 트랙킹에러가 검출되도록 하여도 좋다.
또, 상기의 회절격자소자는, 광 발생수단의 출사점과 기록매체상의 집광점과를 연결하는 광축을 포함하는 평면에 의하여 축대칭으로 구분된 적어도 4개의 회절격자로 구성된 것이어도 좋다. 이 경우, 광 검출수단의 주 검출부는, 소정의 쌍을 이루는 회절격자의 초점가, 다른 쌍을 이루는 회절격자의 초점과의 거의 중간위치에 설치되어 있다.
또, 광 검출수단의 각 광검출부는, 회절격자 소자를 구성하는 각 회절격자의 회절방향에 대응하여 설치된다.
소위, 헤대로다인법에 의하여 트랙킹 에러를 검출하기 위해서는 상기의 구성이외에, 상기 회절격소자에 있어서 쌍을 이루는 회절격자에 대응하는 광 검출부의 출력신호의 합과, 다른쌍을 이루는 회절격자에 대응하는 광 검출부의 출력신호의 합과의 차에 의하여 생성되는 차신호의 위상과 광검출수단의 모든 광 검출부의 출력신호의 합에 의하여 생성되는 합신호의 위상과를 비교하는 것에 의하여 트랙킹 에러를 검출하는 트랙킹 에러 검출수단을 광픽업장치에 부가하면 좋다.
단, 이 경우, 광 발생수단의 출사광으로부터 1쌍의 서브빔을 생성하기 위한 수단과, 다시금 광 검출수단의 부검출부는 불필요로 된다.
상기의 구성에 의하면, 트랙킹에러가 생기고 있지 않은 때에는, 기록매체상에 기록된 피트등에서 광빔이 반사되어 회절격자소자상에 형성되는 반사광의 명암패턴은, 광축을 포함하는 기록매체의 기록트랙 방향에 평행한 평면에 대하여 좌우대칭으로 된다.
이 결과, 쌍을 이루는 회절격자와 다른 쌍을 이루는 회절 격자에 각각 대응하는 광 검출부의 출력신호의 합끼리는 균등하게 되어, 그 차는 '0'으로 된다.
한편, 트랙킹에러가 생기면, 회절격자소자상의 명암패턴은, 상기의 평면에 대하여 좌우 비대칭으로 된다.
따라서, 쌍을 이루는 회절격자와 다른 쌍을 이루는 회절격자에 각각 대응하는 광검출부의 출력신호의 합끼리는 상위하므로, 그 차를 가지고 차 신호를 생성할 수가 있다. 차 신호는 광빔이 피트등에 따라 이동할 때 트랙킹이 기록트랙중앙으로부터 어느측에 비껴 있는가에 의하여 극성의 반전의 방법이 다른 것의 정현파로 된다.
한편, 모두의 광 검출부의 출력신호의 합에 의하여 생성되는 합신호도, 광 빔이 비트등에 따라서 이동하는 것에 따른 정현파로 된다. 합신호의 위상은 트랙킹에러가 생기는가 아닌가에 불구하고 거의 일정하므로, 트랙킹에러 검출수단은 합신호의 위상과 차신호의 위상과를 비교하는 것에 의하여 트랙킹 에러의 검출을 행할 수가 있다.
본 발명의 다시금 다른 목적, 특징, 및 우수한 점은 아래에 표시하는 기재에 의하여 충분히 알 것이다.
또, 본 발명의 이점은, 첨부도면을 참조한 앞의 설명으로 명백하게 된다.
본 발명의 제1실시예를 제1도 내지 제4도에 의거하여 설명하면, 아래와 같다.
본 실시예에 관한 광 픽업장치는, 예를들면, 콤팩트 디스크, 비디오 디스크등의 재생전용형 광디스크의 재생장치로써 사용되는 것이다.
제2도에 표시하는 것과 같이, 광 픽업장치(10)에 있어서, 광 발생수단으로써의 반도체 레이저(1)의 출사광은 제1회절격자소자(2)에 의하여 회절되어, 메인빔(즉, 제1회절격자소자(2)에 있어서 0차 회절광)과, 1쌍의 서브빔(즉, 제1회절격자소자(2)에 있어서 ±1차 회절광)으로 분할된다.
1쌍의 서브빔은, 반도체 레이저(1)의 출사점(A3)과 기록매체(6)의 집광점과를 연결하는 광축(L1)을 포함하고 지면과 거의 직교하는 평면내에서 상기 메인빔에 대하여 소정의 각도를 이루어 서로 역방향으로 떨어져 있다. 메인빔과 1쌍의 서브빔과는 본 발명의 중요한 구성요건의 하나인 제2회절격소자(3)에 입사한다.
제2회절격소자(3)에서, 3개의 광빔은 다시금 회절되어, 각각의 0차 회절광 만이 코리메이트렌즈(4)를 통과하여, 대물렌즈(5)에 의하여 기록매체(6)에 대하여 기판(6a)측으로부터 조사되어, 기록층(6b)에 집광된다.
대물렌즈(5)를 통과한 메인빔(정확히는 메인빔의 0차 회절강)은 기록매체(6)가 예를들면 콤팩트 디스크이며, 기록트랙에 피트로써 기록된 정보를 독해하기 위하여, 기록 트랙에 집광된다.
한편, 1쌍의 서브빔(정확히는 서브빔의 0차 회절광)은, 상기의 메인빔에 대하여 이들의 빔이 집광된 기록트랙의 트랙방향(Y)에 따라 서로 역방향에 비교적 크게 떨어져서 또한 트랙방향(Y)에 수직인 방향이며, 후술하는 복수의 회절격자로서 구성된 제2회절격자소자(3)의 평균회절방향이기도 한 방향(X)(이하, 회절방향(X)이라 칭함)에 대하여는 서로 역방향으로 약간 빗나간 위치에 집광된다.
기록매체(6)에서 반사된 메인빔 및 서브빔의 각 반사광은, 대물렌즈(5) 및 코리메이트 렌즈(4)를 통과하여 제2회절격자소자(3)에서 다시금 회절되어, 회절방향(X)에 회절된 각각의 1차 회절광 만이 광검출기(7)에 유도되도록 되어 있다(이하, 제2회절격자소자(3)에 있어서 메인빔에 의거한 1차 회절관을 메인 1차 회절광, 서브빔에 의거한 1차 회절강을 서브 1차회절광이라 칭함).
제1도에 표시하는 것과 같이 광검출기(7)는 주 검출부로써의 광검출부(7a, 7b)와, 부검출부로써의 광 검출부(7c, 7d)로 구성되어 있다.
광검출부(7a, 7b)는 메인빔에 의거하여 기록정보의 재생 및 포커스 에러신호의 생성에 제공된다.
광검출부(7c, 7d)는 1쌍의 서브빔에 의거하여 트랙킹 에러신호의 생성에 제공된다.
광 검출부(7a∼7d)의 형상은 각 장변(長邊)이 제2회절격자소자(3)의 회절방향(X)에 평행한 장방형으로 되어 있다. 광 검출부(7a, 7b)와는 회절방향(X)에 거의 평행한 분할선(7e)에 의하여 서로 분리되어 있다.
또, 광 검출부(7c, 7d)와는 광검출부(7a, 7b)를 사이에 끼고 트랙방향(Y)에 거의 따라서 배치되어 광검출부(7a, 7b)에 대하여 각각 소정의 간격이 설정되어 있다.
상기와 같이, 본 발명의 중요한 특징으로써, 광검출부(7a∼7d)는 제2회절격자소자(3)의 회절방향(X)과 거의 직교하는 방향만으로 병렬하고, 회절방향(X)에는 전혀 병렬하고 있지 않다.
제2회절격자소자(3)는, 제3도에 표시하는 것과 같이 접합선(3c)에 의하여 구분되어 있어 각각 거의 반원형상을 이루는 제1회절격자(3a)와 제2회절격자(3b)로 구성되어 있다. 접합선(3c)은 광축(L1)을 포함하는 트랙방향(Y)에 평행한 평면에 포함되어 있다.
제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)에는, 제2회절격자소자(3), 반도체 레이저(1)의 출사점(A3) ; 광검출기(7)상의 집광점이 상대위치에 의하여 결정되는 소정의 방향 및 격자피치를 가지는 격자선(3d, 3e)이 형성되어 있다.
각 격자피치는 상기의 상대위치에 응하여 서서히 변화하고 있다.
또, 격자선(3d, 3e)의 방향은 회절방향(X)에 직교하는 방향에 거의 갖추어져 있다.
이것에 의하여, 저스트 포커스시(즉, 대물렌즈(5)와, 기록 매체(6)간의 거리가 적정하여 포커스 에러가 생기지 않았을때)에 제1회절격자(3a)에서 회절된 메인 1차 회절광은, 광 검출기(7)에 도달하기 전의 초점(f1)에서 일단 수속하여, 제1b도에 표시하는 것과 같이, 광검출부(7a)상에 제1회절격자(3a)의 반원형상과는 좌우의 방향이 반전한 반원상의 스포트(P1)를 형성한다.
또, 제2회절격자(3b)에서 회절된 메인 1차 회절광은 광 검출기(7)를 넘어 위치하는 초점(f2)에 수속하기 이전에 광 검출부(7b)상에 스포트(P1)와 같은 방향의 반원상의 스포트(P2)를 형성한다.
제1b도에 표시되는 것과 같이, 스포트(P1)와 스포트(P2)와를 트랙방향(Y)에 그대로 따라 병렬시키려면 제1회절격자(3a)에 있어서 회절각과 제2회절격자(3b)에 있어서의 회절각과를 거의 동등하게 하고, 격자선(3e)의 방향과 격자선(3e)의 방향과를 약간 상위하게 하면 좋다.
다시금, 광 검출기(7)는 초점(f1, f2)의 거의 중간위치에 배설되어 있다.
이와같이, 제1, 제2회절격자(3a, 3b)에 있어서의 1차 회절광의 초점거리를 상위하게 하기 위하여 제1회절격자(3a)에는 빛의 수속기능(볼록렌즈효과)이 부여되어, 제2회절격자(3b)에는 빛의 발산기능(오목렌즈효과)이 부여되어 있다.
또한, 제2도에 표시하는 것과 같이, 광축(L1)과 제2회절격자소자(3)와의 교점인 광축점을 A1, 분할선(7e)(제1b도상에 존재하는 스포트(P1)와 스포트(P2)와의 중점을 A2로 하면, 광축점(A1), 초점(f1), 초점(f2) 및 중점(A2)은, 제2회절격자소자(3)의 중심을 통과하는 빛의 1차 회절광의 광축을 포함하는 동일평면내에 존재하고 있다.
또한, 격자선(3d, 3e)은, 반도체 제조프로세스와 마찬가지로, 기판상에 레지스트를 도포하여, 제3도에 표시되는 격자패턴에 대응한 마스크를 사용하여 레지스트에 격자패턴을 전사한후 에칭을 거쳐 작성할 수 있다.
또, 제41b도에 표시하는 것과 같은 톱니 형상에 제1, 제2회절격자(3a, 3b)를 가공하는 경우는 이온빔에칭법에 의거하여 기판표면에 대하여 비스듬한 위쪽으로부터 입사하는 이온빔을 사용하여 작성할 수 있다.
기타의 가공방법으로써, 잘 알려진 2광속 간섭법 (2光束 干涉法)이나, 또는 전자계산기에 의하여 간섭줄무늬의 형상을 구하여, 전자빔 노광장치에 의하여 건판(乾板)에 직접간섭줄무늬를 그려서 작성하는 방법도 있다.
이들의 방법에 의하여도, 제1, 제2회절격자(3a, 3b)에 형성되는 홈을 제41a도, 제41b도에 표시하는 것과 같은 구형형상, 또는 톱니 형상으로 가공할 수 있다.
상기와 같이 제1회절격자(3a)에 있어서의 회절각과 제2회절격자(3b)에 있어서의 회절각과의 차는 근소하므로, 제1, 제2회절격자(3a, 3b)에 형성되는 홈을 톱니형상에 가공하는 경우, 거의 동일한 형상으로 가공할 수 있다.
이것에 의하여 제1, 제2회절격자(3a, 3b)의 광이용효율은 거의 균등하게 되므로, 스포트(P1) 및 스포트(P2)의 광량이 거의 균등하게 되어 포커스에러 신호 및 트랙킹 에러신호의 검출정밀도가 향상한다.
이하, 제1a도∼제1c도에 의거하여, 기록정보신호, 포커스에러신호 및 트랙킹 에러 신호의 검출에 관하여 설명한다.
대물렌즈(5)와 기록매체(6)간의 거리가 적정한 저스트 포커스시에는, 제1b도와 같이, 스포트(P1, P2)의 크기가 균등하게 된다.
이것은, 광검출기(7)가 초점(f1, f2)의 거의 중간위치에 배설되어 있기 때문이다.
다시금, 스포트(P1, P2)는 각각 광검출부(7a, 7b)내에 수납하도록 되어 있으므로 광검출부(7a)의 출력신호(Sa)의 강도와 광검출부(7b)의 출력신호(Sb)의 강도가 똑같게 된다.
한편, 기록매체(6)가 대물렌즈(5)에 너무 근접하여저서 포커스 에러상태가 되면 상기의 초점(f1)이 광검출부(7a)에 접근하여 초점(f2)이 광검출부(7b)로부터 멀어지므로 제1a도와 같이 스포트(P1)는 축소하고, 스포트(P2)는 확대하여 광검출부(7b)밖으로 비저나오도록 된다.
상기와 같이 스포트(P1, P2)의 광량은 거의 같게되어 있기 때문에, 스포트(P2)가 광검출부(7b)밖으로 비저나온 분만큼 광검출부(7b)의 출력신호(Sb)의 강도는 광검출부(7a)의 출력신호(Sa)의 강도보다 작게 된다.
반대로, 기록매체(6)가 대물렌즈(5)로부터 지나치게 떨어져 포커스 에러상태로 되면, 제1c도와 같이, 스포트(P1)가 확대하고, 스포트(P2)가 축소하기 때문에 출력신호(Sa)의 강도가 출력신호(Sb)의 강도보다 작게된다.
포커스에러신호(FES)는 FES=Sa-Sb의 연산에 의하여 구하여져, 포커스에러신호(FES)가 "0"으로 되도록 대물렌즈(5)가 구동된다.
한편, 기록정보신호(RS)신호는 RS=Sa+Sb의 연산에 의하여 얻어진다.
또, 1쌍의 서브 1차 회절광은 광 검출부(7c, 7d)에 각각 집광되기 때문에 트랙킹에러신호(RES)는, 광검출부(7c, 7d)의 출력신호를 각각 Sc, Sd로 하면, RES=Sc-Sd의 연산으로 구하여진다. 트랙킹의 조정은 트랙킹 에러신호(RES)가 "0"으로 되도록 행하여진다.
이하, 광 픽업장치(10)의 구체적인 설계예를 표시한다.
우선, 대물렌즈(5)의 개구율(開口率)(NA)은 0.5, 초점거리는 4.5㎜로 하여, 코리메이트 렌즈(4)의 개구율(NA)은 0.145, 초점 거리는 18.0㎜로 한다.
제2회절격자소자(3)의 광축점(A1)으로부터 반도체 레이저(1)의 출사점(A3)까지의 광학적 거리를 2.727㎜, 출사점(A3)로부터 광검출기(7)상의 중점(A2)까지의 광학적 거리를 1.3㎜ 광축점(A1)으로부터 초점(f1)까지의 광학적 거리를 2.9465㎜, 광축점(A1)으로부터 중점(A2)까지의 광학적거리를 3.021㎜, 광축점(A1)으로부터 초점(f2)까지의 광학적 거리를 3.0944㎜로 하였다.
또한, 제2회절격자소자(3)의 광축점(A1)을 원점으로 하여, 회절방향(X), 트랙방향(Y) 및 X, Y 각각에 직교하는 방향(Z)에 대하여 정하여지는 3차원의 좌표(X, Y, Z)로 각 점을 표시하면, A1(0, 0, 0), A2(1300.0, 0.0, -2727.0), A3(0, 0, -2727.0), f1(1267.9, 9.8, -2727.0), f2(1333.7, -10.3, -2797.8)로 된다.
단, 각 좌표의 단위를 ㎛이다.
또, 광검출기(7)에 있어서의 광검출부(7a 및 7b)의 폭(d1)(트랙방향(Y)에 거의 평행)은 25㎛, 분할선(7e)의 폭(트랙방향(Y)에 거의 평행)은 5㎛로 하였다.
상기의 제정수를 일람표로 하면 제1표와 같이 된다.
[제1표]
Figure kpo00002
상기의 구성예에서는, 제1b도에 표시되는 저스트 포커스시에, 스포트(P1, P2)의 직경은 20㎛로 된다.
따라서, 스포트(P1, P2)는, 상기와 같이, 광검출부(7a, 7b)내에 수납된다. 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시키면, 광검출부(7a, 7b)의 출력신호(Sa, Sb)의 강도는 각각 제4도중 곡선(Sa) 및 곡선(Sb)과 같이 추이한다.
또, 포커스 에러신호 FES(=Sa-Sb)의 강도는 제4도중 곡선(FES)과 같이 추이한다.
또한, 제4도의 그래프에 있어서 세로축에는 상대적인 신호강도가 가로축에는 대물렌즈(5)와 기록매체(6)와의 적정거리에 대한 변위량(變位量)이 취하여져 있다.
즉, 대물렌즈(5)와 기록매체(6)와의 적정거리를 원점(이때, FES=0으로 된다)으로 하여, 변위량이 음으로 되면 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 지나치게 접근하여 출력신호(Sb)가 최대치를 취하는 변위량에 대하여 포커스 에러신호(FES)가 음의 최대치를 취한다.
또, 변위량이 양으로 되면 대물렌즈(5)가 기록매체(6)로부터 지나치게 떨어져서 출력신호(Sa)가 최대치를 가지는 변위량에 대하여 포커스 에러신호(FES)가 양의 최대치를 취한다.
이하, 변위량이 양의 영역을 FAR영역, 변위량이 음의 영역을 NEAR 영역이라 칭한다. 포커스 에러검출의 다이나믹 렌지(DR1)는 -4㎛∼+4㎛이다.
다음에, 본 발명의 제2실시예를 제5도 및 제6도에 의거하여 설명한다.
본 실시예의 광검출기(7)는 제5도에 표시하는 것과 같이, 제1실시예와 마찬가지로, 각 장변이 제2회절격자소자(3)에 있어서의 회절방향(X)에 거의 평행한 장방향으로서 2개의 광검출부(7a, 7b)로 이루어지는 주검출부와 광검출부(7a, 7b)로부터 트랙방향(Y)에 그대로 따라 각각 소정의 간격을 두어 설치된 광검출부(7c1, 7d1)으로 이루어지는 부검출부로 구성되어 있다.
단, 메인 1차 회절광이 집광되는 광검출부(7a 및 7b)간의 트랙방향(Y)에 그대로 따라 설치된 간격(d2)은 제1실시예의 광검출부(7a 및 7b)간의 분할선(7e)보다도 상당히 넓게 설정되어 예를들면 65㎛로 되어 있다. 광검출부(7a, 7b)의 폭(d1)은 상기와 마찬가지로 25㎛로 되어 있다.
제2회절격자소자(3)에 있어서의 격자선(3d, 3e)은 소정의 방향 및 격자피치를 가지도록 형성되어, 저스트 포커스시에는 제1회절격자(3a)에서 회절된 메인 1차 회절광에 의한 반원상의 스포트(P1)는 광검출부(7a)상에 위치하여, 제2회절격자(3b)에서 회절된 메인 1차 회절광에 의한 스포트(P2)는 광검출부(7b)상에 위치하고 또한, 스포트(P1, P2)의 크기가 같게 되도록 되어 있다.
이와 같은 광검출기(7)를 제2도에 표시되는 광 픽업장치(10)에 사용하는 경우의 광학제 정수를 제1표와 마찬가지로 아래의 제2표에 예시한다.
[제2표]
Figure kpo00003
상기의 구성예에서는, 제5도에 표시되는 저스트 포커스시에, 스포트(P1, P2)의 직경은 40㎛로 된다.
또, 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 광검출부(7a 및 7b)의 출력신호(Sa, Sb) 및 포커스 에러신호(FES)는 각각 제6도중 곡선(Sa, Sb, FES)과 같이 추이된다. 포커스 에러검출의 다이나믹 렌지(DR2)는 -7㎛∼+6㎛이며, 제1실시예의 다이나믹 렌지(DR1)보다 넓게 할 수가 있다.
본 발명의 제3실시예를 제7도 및 제8도에 의거하여 아래에 설명한다.
본 실시예에 관한 광검출기(7)는 제7도에 표시하는 것과 같이 각장변이 제2회절격자소자(3)에 있어서의 회절방향(X)에 거의 평행한 장방형이며 6개의 광검출부(7f∼7k)로 이루어지는 주검출부와 광검출부(7f, 7k)로부터 트랙방향(Y)에 그대로 따라 각각 소정의 간격을 두고 설치한 광검출부(7c2, 7d2)로 이루어지는 부검출부로 구성되어 있다. 광검출부(7f∼7k)의 폭(d1)은 앞의 실시예와 마찬가지로 각각 25㎛로 설정되어 있다.
또, 6개의 광검출부(7f∼7k)를 회절방향(X)에 그대로 따라 분할하고 있는 5개의 분할선(7l)의 폭도 앞의 실시예와 마찬가지로 각각 5㎛로 설정되어 있다.
또, 광 픽업장치(10)는 제2표에 예시된 것과 동일하게 설계되어 있다.
단, 제2회절격자소자(3)에 있어서의 격자선(3d·3e)은 소정의 방향 및 격자 피치를 가지도록 형성되어 저스트 포커스시에는 제1회절격자(3a)에서 회절된 메인 1차 회절광에 의한 반원상의 스포트(P1)는 거의 광검출부(7g)상에 위치하고 아울러 스포트(P1·P2)의 크기가 균등하게 되도록 되어 있다.
또한 앞의 실시예와 마찬가지로 저스트 포커스시에 초점(f1)이 광검출기(7)의 바로 앞측에 위치하여 초점(f2)이 광검출기(7)의 후방측에 위치하고 아울러 2개의 초점 위치(f1·f2)의 거의 중간위치에 광검출기(7)가 배치되어 있다. 또 저스트 포커스시의 스포트(P1및 P2)의 직경은 각각 40㎛로 된다.
각 광검출부(7c2·7d2) 및 (7f∼7k)로부터의 출력신호를 Sc2·Sd2및 Sf∼Sk라 하면 기록 정보 신호(RS)는 RS=Sf+Sg+Sh+Si+Sj+Sk의 연산에서 얻어지고 포커스 에러신호(FES)는 FES=(Sf+Sh+Sj)-(Sg+Si+Sk)의 연산으로 얻어진다. 또 트랙킹 에러신호(RES)는 RES=Sc2-Sd2의 연산으로 구하여진다.
상기의 구성예에 있어서 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우 출력신호(Sf∼Sk)는, 각각 제8도의 곡선(Sf∼Sk)과 같이 추이한다.
또, 포커스 에러신호(FES)는 곡선(FES)과 같이 추이한다. 포커스 에러검출의 다이나믹 렌지(DR3)는 -6㎛∼+6㎛이며, 포커스 에러신호(FES)의 강도가 크게 급준한 것으로부터, 재생동작중의 포커스 제어는 제1, 2실시예보다 향상한다.
더욱이, 제4실시예로써, 광검출기(7)에 있어서의 주검출부가 제9도에 표시하는 것과 같이, 3개의 분할선(7u)에 의하여 회절방향(X)에 그대로 따라 4개의 광검출부(7q∼7t)로 분할된 경우를 표시한다. 부검출부를 구성하는 광검출부(7c1, 7d3)는 트랙방향(Y)에 그대로 따라 각각 광검출부(7q, 7t)로부터 소정의 거리를 두고 설치되어 잇다. 광 픽업장치(10)는 제1표와 동일하게 설계되어 있는 것으로 한다.
상기의 구성예에 있어서, 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 각 광검출부(7q∼7t)로부터의 출력신호(Sq∼St)는 각각 제10도중 곡선(Sq∼St)과 같이 추이한다.
또, 포커스 에러신호(FES)는 곡선(FES)과 같이 추이한다.
단 포커스 에러신호(FES)는 FES=(Sq+Ss)-(Sr+St)의 연산에 의하여 구하여진다.
곡선(FES1)은, 제1실시예에 있어서의 포커스 에러신호(FES)의 추이를 표시하고 있다.
본 실시예의 포커스 에러검출의 다이나믹 렌지(DR4)는 -6㎛∼+5㎛이며, 제1실시예의 다이나믹 렌지(DR1)보다 향상하고 있다.
그런데, 포커스 에러의 조정은 포커스 에러신호(FES)가 0이 되도록, 포커스 에러신호(FES)의 값이 양인때는 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 접근시켜, 포커스 에러신호(FES)의 값이 음인 때는 대물렌즈(5)를 기록매체(6)로부터 인가시키도록 하여 행하여진다.
따라서, 포커스 제어를 적정하게 행하기 위하여는 제10도의 FAR 영역에서는, 포커스 에러신호(FES)가 항시 양의 값을 취하고, NEAR 영역에서는, 포커스 에러신호(FES)가 항시 음의 값을 취할 필요가 있다.
그러나, 실제로는 FAR 영역에 있어서의 구간(D1∼D2)에서 포커스 에러신호(FES)의 값이 양에서 음으로 반전하고, 또한 NEAR 영역에 있어서의 구간(D3∼D4)에서 포커스 에러신호(FES)의 값이 음에서 양으로 반전하고 있다.
따라서, 대물렌즈(5)와 기록매체(6)와의 적정거리에 대한 변위량이 구간(D1∼D2) 또는 구간(D3∼D4)의 값으로 되면, 포커스 에러의 조정이 적정하게 행하여지지 못할 우려가 있다.
또한, 변위량이 점(D3)의 값으로 될 때까지 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 접근하는 것은 통상 생각할 수 없으므로 NEAR 영역에서 포커스 에러신호(FES)의 값이 반전하는 것은 포커스 제어에 있어서 별 지장이 없다.
그러나, 기록매체(6)가 광디스크의 경우, 기록매체(6)를 장치에 장착할 때, 기록매체(6)으로부터 대물렌즈(5)를 FAR 영역에 크게 변위시켜 두고 장착후에 저스트 포커스 위치까지 대물렌즈(5)를 접근시키도록 되어 있으므로 변위량이 구간(D1∼D2)의 값을 취하는 것은 있을 수 있다.
그 경우, 포커스 에러신호(FES)의 값이 음으로 되므로, 기록매체(6)의 장착후에 대물렌즈(5)를 저스트포커스 위치에 유도하는 것이 불가능하게 된다.
따라서, 적어도 FAR 영역에 있어서는, 포커스 에러신호(FES)의 극성이 반전하지 않도록 할 필요가 있다.(제7도에 표시된 주검출부가 6분할된 광검출기(7)를 사용한 경우에도, 제8도에 표시하는 것과 같이, 포커스 에러신호(FES)에는 상기와 마찬가지의 현상이 인정된다.)
또한, 본 발명자들이 구간(D1∼D2)등에서 포커스 에러신호(FES)의 극성이 반전하는 이유를 탐색한 바 아래와 같은 현상에 의거하고 있는 것이 판명되었다.
제11도는 대물렌즈(5)가 기록매체(6)로부터 점차 멀어진 때의 광검출기(7)상에 조사되는 스포트(P1, P2)의 변화를 모식적으로 표시하는 것이다.
제11a도는 저스트 포커스시의 스포트(P1, P2)를 표시하고 있다. 대물렌즈(5)가 기록매체(6)로부터 멀어짐에 따라 제11b도, 제11c도와 같이 점차 스포트(P1)가 확대하고 스포트(P2)가 축소하여 간다.
대물렌즈(5)가 다시금 멀어지면, 제2회절격자(3b)에서 회절된 메인 1차 회절광의 초점(f2)이 광검출기(7)의 후방측으로부터 바로 앞측으로 이동하기 때문에, 제11d도와 같이, 스포트(P2)의 방향이 반전한다.
그리고, 대물렌즈(5)가 더욱 멀어지면, 제11e도와 같이, 스포트(P1)의 일부가 광검출부(7q)로부터는 비어저 나오도록 된다.
이와 같이 스포트(P1)가 광검출부(7q)로부터 비어저 나오면 그것만큼 광검출부(7q)의 출력신호(Sq)의 강도가 감소한다.
이것은, 제10도에 있어서 구간(D1∼D2)에서 출력신호(Sq)의 값이 출력신호(St)의 값을 밑돌고 있는 것으로 나타나고 있다.
이 결과, FES=(Sq+Ss)-(Sr+St)의 식에 있어서의 우변 제1항의 값이 작게 되므로, 포커스 에러신호(FES)의 극성이 양에서 음으로 반전하는 것이다.
또한, 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 과도하게 접근한 경우도, 스포트(P1, P2)가 상기와 반대의 변화를 하기 때문에, 역시 포커스 에러신호(FES)의 극성이 음에서 양으로 반전하는 것이 된다.
아래에, 주검출부가 다분할(多分割)된 광검출기(7)에 있어서 적어도 FAR 영역에서 포커스 에러신호 (FES)의 극성이 반전하지 않도록 구성된 실시예를 개시(開示)한다.
본 제5실시예에 관한 광검출기(7)의 주검출부는, 제12도에 표시하는 것과 같이, 회절방향(X)에 거의 평행한 3개의 분할선(7z)에서 분할된 4개의 광검출부(7v∼7y)로 구성되어 있다.
또, 부검출부를 구성하는 광검출부(7c4, 7d4)는, 각각 트랙방향(Y)에 그대로 따라 광검출부(7v, 7y)로부터 소정의 거리를 두고 설치되어 있다.
또한, 주검출부의 양끝단에 위치하는 광검출부(7v, 7y)의 폭(d3)은, 주검출부의 중앙에 위치하는 광검출부(7w, 7x)의 폭(d1)보다 상당히 크게 설정되어 있다.
구체적으로는, d3는 예를들면 100㎛에서, 25㎛의 d1에 대하여 4배 정도로 설정되어 있다.
또, 분할선(7z)의 폭은 앞의 실시예와 마찬가지로 예를들면 5㎛로 설정되어 있다.
이와 같은 광검출기(7)는 사용하는 광 픽업장치(10)는 제1표와 동일하게 설계되어 있다.
상기의 구성에 있어서, 저스트 포커스시에는, 제9도와 마찬가지로 제12b도에 표시되는 것과 같이 스포트(P1, P2)의 크기는 균등하고 직경이 다함께 20㎛ 정도로 되어, 스포트(P1)는 광검출부(7w)내에 수납되는 한편, 스포트(P2)는 광검출부(7x)내에 수납되는 것이 된다.
한편, 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 과도하게 접근하여 포커스 에러상태로 되면, 상기의 초점(f1)이 광검출기(7)에 접근하여, 초점(f2)이 광검출기(7)로부터 멀어지므로, 제12a도와 같이, 스포트(P1)는 축소하는 한편, 스포트(P2)는 확대하여 광검출부 (7x)밖으로 비어저 나와 인접한 광검출부(7w, 7y)에도 파급되도록 된다.
반대로, 대물렌즈(5)가 기록매체(6)로부터 과도하게 떨어져서 포커스 에러상태로 되면, 제12c도와 같이, 스포트(P1)가 확대하여 인접한 광검출부(7v, 7x)에도 파급되는 한편, 스포트(P2)는 축소한다. 포커스 에러신호(FES)는 각 광검출부(7v∼7y)의 출력신호를 Sv∼Sy로 하면, FES=(Sv+Sx)-(Sw+Sy)라는 연산에 의하여 구하여진다.
대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 출력신호(Sv∼Sy)는 각각 제13도에 표시되는 곡선(Sv∼Sy)과 같이 추이한다.
또, 포커스 에러신호(FES)는 곡선(FES)과 같이 추이한다. 곡선(FES)은 제1실시예에 있어서의 포커스 에러신호(FES)의 추이를 표시하고 있다.
동도로부터 명백한 것과 같이, 본 실시예에서는, 주검출부의 양끝단에 위치하는 광검출부(7v, 7y)의 폭을 확정하는 것에 의하여 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 대하여 과도하게 멀어지거나 접근하거나 하여도, 스포트(P1, P2)가 광검출부(7v, 7y)로부터 비어져 나오는 일이 없어진다.
그 결과, FAR 영역에 있어서의 출력신호(Sv)의 강도감소나 NEAR 영역에 있어서 출력신호(Sy)의 강도 감소가 방지되어 FAR 영역 및 NEAR 영역에 있어서의 포커스 에러신호(FES)의 극성의 반전이 방지된다.
따라서, 기록매체(6)의 장착시에 대물렌즈(5)를 기록매체(6)로부터 대폭으로 떼어논 경우에도 그 후의 포커스 제어에 지장은 생기지 않는다.
또한, 본 실시예의 포커스 에러검출의 다이나믹 렌지(DR5)는 -6㎛∼+6㎛이며, 제1실시예의 다이나믹 렌지(DR1)보다 넓게 할 수가 있다.
또한, 상기의 실시예에서는, 주검출부의 양끝단에 위치하는 광검출부(7v, 7y)의 폭(d3)을 다른 광검출부(7w, 7x)의 폭(d1)보다 크게 하였거나, 이것에 대신하여, 주검출부의 편단(片端)에 위치하여 FAR 영역에 있어서의 포커스 에러신호(FES)의 극성의 반전에 관한 광검출부(7y)의 폭(d3)만을 다른 광검출부(7v∼7x)의 폭보다 크게 하도록 하여도 좋다.
그 경우도, 적어도 FAR 영역에 있어서의 포커스 에러신호(FES)의 극성의 반전을 방지할 수 있으므로, 포커스 에러의 조정이 확실하게 행하여진다.
다음에, 제9도에 표시되는 광검출기(7)(주검출부가 동일폭(d1)을 가지는 광검출부(7q∼7t)에 의하여 구성되어 있다)를 사용하는 경우에, 포커스 에러신호(RES)의 극성이 반전하지 않도록 할려면 아래와 같은 구성으로 하면 좋다.
본 제6실시예에 있어서는, 도시하지 않은 감도조정수단에 의하여, 주검출부의 양끝단에 위치하는 광검출부(7q, 7t)중, 적어도 광검출부(7t)의 감도가 다른 광검출부(7q∼7s)의 감도보다 낮게 설정되어 있다.
즉, 광검출부(7q∼7t)의 출력신호(Sq∼St)는 각각 증폭되지만 광검출부(7t)의 출력신호(St)의 증폭율이 다른 광검출부(7q∼7s)의 출력신호(Sq∼Ss)의 증폭율보다 낮게 설정되어 있다. 광 픽업장치(10)의 구성은 제1표에 표시되는 것과 같이하고, 또한, 광검출부(7q∼7t)의 폭(d1)은 상기와 마찬가지로 각각 25㎛, 분할선(7u)의 폭은 각각 5㎛, 다시 출력신호(St)의 증폭율은 다른 출력신호(Sq∼Ss)의 증폭율의 0.7배로 한다. 저스트 포커스시의 스포트(P1, P2)의 직경은 20㎛이다.
상기의 구성에 있어서, 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 포커스 에러신호(FES)는 제14도에 표시하는 것과 같이 곡선(FES)과 같이 추이한다.
단, 광검출부(7q∼7t)의 출력신호를 일정한 증폭율(ε)로 증폭한 후의 출력신호를 상기와 같이 Sq∼St로 하면, 포커스 에러신호(FES)는 FES=ε×(Sq+Ss)-ε×(Sr+0.7×St)의 연산으로 구하여진다.
제14도에 있어서, 곡선(St')은 출력신호(ε×0.7×St)의 추이를 표시하고, 곡선(Sq∼Ss)은 출력신호(Sq∼Ss)의 추이를 표시하고 있다. 또한, 곡선(FES1)은 제1실시예에 있어서 포커스 에러신호(FES)의 추이를 표시하고 있다.
제14도의 곡선(FES)으로부터 명백하듯이, 광검출부(7t)의 감도를 다른 광검출부(7q∼7s)의 감도보다 낮게 설정한 것에 의하여 광검출부(7t)의 출력이 제어되어, FAR 영역에 있어서 포커스 에러신호(RES)가 양에서 음으로 반전하지 않게 된다.
이 결과, 기록매체(6)의 장착시에 대물렌즈(5)를 기록매체(6)로부터 대폭으로 멀리한 경우에도, 그후의 포커스 제어에 지장이 생기는 일은 없다.
한편, NEAR 영역에서는 D점 이하에서 포커스 에러신호(FES)의 극성이 반전하나, 실제상, 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 D점까지 접근하는 일은 없으므로 지장은 생기지 않는다.
또한, 본 실시예의 포커스 에러검출의 다이나믹 렌지(DR6)는 -6㎛∼+5㎛이며, 제1실시예의 다이나믹 렌지(DR1)보다 넓게 할 수가 있다.
더욱이, 상기 실시예에서는, 광검출부(7t)의 감도를 저하시키도록 하였으나, 그것에 대신하여, 주검출부의 다른 끝단에 위치하는 광검출부(7q)의 감도를 광검출부(7r∼7t)의 감도보다 상승시켜도 동등한 효과를 얻을 수가 있다.
이상과 같이, 여기까지의 실시예에서는 광검출수단의 각 광검출부는 회절격자소자에 있어서의 평균회절방향과 거의 직교하는 방향만으로 병렬하여, 평균회절 방향에는 복수의 광검출부가 병렬로 되지 않도록 구성되어 있다.
이것에 의하여, 광검출수단의 전유면적을 감소시켜서 광 픽업장치를 소형화하고, 또한 제조코스트의 저감도 도모할 수 있도록 된다.
또, 회절격자소자의 제1, 제2회절격자에서 회절되는 메인 1차 회절광에 의하여 광검출수단상에 형성되는 각 스포트가 평균회절 방향과 거의 직교하는 방향에 병렬하여 제1, 제2회절격자에 있어서의 회절각이 거의 같게 되도록 격자선의 방향과 격자피치가 각각 설치되어 있다.
이 결과, 제1, 제2회절격자의 홈을 톱니형상으로 가공하는 경우, 제1, 제2회절격자의 단면형상을 거의 같게 할 수 있으므로, 회절격자소자의 가공을 원활히 행할 수 있도록 되고 또한 회절격자소자의 광 이용효율을 충분히 높이고 더욱이 거의 균일하게 할 수 있다.
또, 광검출수단은 제1, 제2회절격자에 있어서 각 메인 1차 회절광의 각 초점의 거의 중간위치에 배설되어 있다.
이것에 의하여, 저스트 포커스시에 주검출부가 수광하는 각 스포트의 크기, 혹은 부검출부가 수광하는 1쌍의 스포트의 크기가 서로 동등하게 된다.
다시금, 회절격자소자의 광 이용효율이 거의 균일하게 되어 있는 것에 의하여 주검출부, 혹은 부검출부가 수광하는 각 스포트의 광량이 서로 거의 같게 된다.
이상의 결과, 포커스 에러신호 및 트랙킹 에러신호의 검출 정밀도가 향상한다.
더욱이, 아래의 제9실시예에서 상술되는 것과 같이 광 발생수단의 출사광에 파장변동이 일어난 경우에도 광검출수단이 수광하는 각 스포트는 각 광검출부의 긴쪽방향으로 따라 이동한다.
결국, 각 광검출부가 평균회절 방향에 거의 직교하는 방향만으로 병렬하여 있는 구성에 의하여 각 광검출부와 그 수광하는 각 스포트와는, 어떤 경우에도 항시 1 대 1로 대응한다.
이것에 의하여 포커스 에러신호나 트랙킹 에러신호에 오프세트가 생기는 일없이 항시 양호한 포커스 제어 및 트랙킹 제어가 행하여진다.
본 발명의 다시 다른 실시예를 제15도 내지 제19도에 의거하여 아래에 설명한다.
또한, 설명의 편의상, 상기의 실시예의 도면에 표시한 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에는 동일한 부호를 부기하여 그 설명을 생략한다.
본, 제7실시예에 관한 광 픽업장치(20)는, 광 픽업장치(10)와 마찬가지로, 콤팩트 디스크, 비디오 디스크등의 재생전용형광디스크의 재생장치로써 사용된다.
광 픽업장치(20)는, 제17도 및 제18도에 표시하는 것과 같이, 제2회절격자소자(8)에 있어서의 접합선(8c)의 방향을, 제2회절격자소자(8)에 있어서의 회절방향인 회절방향(X)과 평행으로 한 점에서 상기의 각 실시예와 상위하고 있다. 광 검출기(7)에 있어서의 주 검출부는, 제15도에 표시하는 것과 같이, 회절방향(X)에 거의 평행한 2개의 분할선(7p)에 의하여 분할된 3개의 광검출부(7m∼7o)에 의하여 구성되어 있다.
또, 부 검출부를 구성하는 광 검출부(7c5∼7d5)는 각각 광검출부(7m, 7o)로부터 트랙방향(Y)을 그대로 따라 소정의 간격을 두고 설치되어 있다.
제2회절격자소자(8)를 구성하는 제1, 제2회절격자(8a, 8b)에는 제10도에 표시하는 것과 같이, 제2회절격자소자(8), 반도체 레이저(1)의 출사정(A3) 광 검출기(7)상의 집광점의 상대위치에 의하여 결정되는 소정이 방향 및 격자피치를 가지는 격자선(8d, 8e)이 형성되어 있다.
각 격자피치를 상기의 상대위치에 응하여 서서히 변화하고 있다.
또, 격자선(8d, 8e)의 방향은 각각 회절방향(X)에 직교하는 방향에 거의 갖추어져 있다.
본 실시예의 경우도, 저스트 포커스 시에는 제17도에 표시하는 것과 같이, 제1회전격자(8a)에서 회절된 메인 1차 회절광의 초점(f1)이 광검출기(7)의 바로앞측에 위치하고, 제2회절격자(8b)에서 회절된 메인 1차 회절광의 초점(F2)이 광검출기(7)보다 먼쪽측(원방측)에 위치하고, 또한, f1과 f2의 거의 중간위치에 광검출기(7)가 배치되어 있다.
이것에 의하여 저스트 포커스시에는 제15b도에 표시하는 것과 같이 스포트(P1, P2)는 직경에 상당하는 각 상단테가 각각의 분할선(7p)상에 위치하도록 각각 광 검출부(7n, 7o)상에 형성되고, 또한 스포트(P1, P2)의 크기가 똑같게 된다.
또, 제2회절격자 소자(8)에서 회절된 1쌍의 서브 1차 회절광은 광 검출부(7c5, 7d5)상에 집광되도록 되어 있다.
또한, 제1, 제2회절격자(8a, 8b)의 각 평균격자피치간의 차는, 상기의 제1, 제2회절격자(3a, 3b)의 각 평균격자 피치간의 차보다도 작게할 수가 있다.
이것에 의하여 제2회절격자소자(8)의 광이용효율을 한층 균일하게 할 수 있고, 제2회절격자소자(8)의 가공을 더욱 용이하게 할 수가 있다.
다음에, 본 실시예에 관한 광 픽업장치(20)의 구체적인 설계예를 아래의 제3표에 표시한다.
코리메이트렌즈(4) 및 대물렌즈(5)의 객율(NA) 및 초점거리는 상기 각 실시예와 동일하다.
또, 제2회절격자소자(8)의 광축전(A1)으로부터 반도체 레이저(1)의 출사점(A3)까지의 광학적 거리 및 출사점(A3)로부터 저스트 포커스시에 있어서의 광 검출기(7)상의 스포트(P1, P2)간의 중점(A2)까지의 광학적 거리도 상기 각 실시예(제1표 및 제7표)와 동일하게 설정되어 있다.
또한, 광 축전(A1) 초점(f2) 및 종점(A2)는 제2회절격자소자(8)의 중심을 통하는 빛의 1차 회절광이 광축을 포함하는 동일 평면내에 존재하고 있다.
[표3]
Figure kpo00004
또, 광검출기(7)에 있어서의 각광검출부(7m-7o)의 폭(d1)은 이제까지와 마찬가지로, 각각 25㎛, 분할선(7p)의 폭은 각각 5㎛로 한다.
저스트 포커스시에 있어서의 스포트(P1, P2)의 직경은 20㎛이다. 상기의 구성에 있어서 대물렌즈(5)가 기록매체(6)에 지나치게 접근하여 포컷 에러가 생기면, 초점(f1)이 광검출기(7)에 접근하여 초점(f2)이 광검출기(7)로부터 멀어지므로, 제15a도와 같이, 스포트(P1)가 축소하고, 한편, 스포트(P2)가 확대된다.
이 경우 스포트(P1, P2)의 크기에 불구하고 일정하게 되어 있으나, 광검출부(7o)의 수광량 쪽이 광검출부(7n)의 수광량보다 크게 된다.
이것은, 아래와 같은 이유에 의한다.
광검출기(7)에 있어서의 분할선(7p)은, 실제에는 제16도에 표시하는 것과 같이, 예를들면 5㎛의 폭(d4)을 가지고 있어, 분할선(7p)상에서는 수광감도가 없어지던가 또는 매우 감쇠하고 있다.
한편, 스포트(P1, P2)의 상단턱은 이들 분할선(7p)의 중앙에 위치하도록 되어 있으므로 제16도(제15a도)의 상태에서는 스포트(P2)의 쪽이 분할선(7p)상에 비어져나오는 비율(면적)이 작다.
이 결과, 광 검출부(7o)의 수광량의 쪽이 광검출부(7n)의 수광량보다 크게 된다.
반대로, 대물렌즈(5)가 기록매체(6)로부터 너무 떨어져서 포커스에러가 생긴 경우는, 제15c도와 같이 스포트(P1)가 확대되어, 스포트(P2)가 축소된다.
이 경우에는 상기와 마찬가지의 이유로 광검출부(7N)의 수광량의 쪽이 광 검출부(7o)의 수광량보다 크게 된다. 이 실시예에서는 각 광검출부(7m∼7o)의 출력신호를 Sm∼So로 하면, 포커스 에러신호(FES)는 FES=Sn-(Sm+So)의 연산으로 얻어져 기록정보신호(RS)는 RS=Sm+Sn+So의 연산으로 얻어진다. 또, 광검출부(7c5, 7d5)의 출력신호를 Sc5, Sd5로 하면 트랙킹 에러신호(RES)는 RES=Sc5-Sd5의 연산으로 구하여진다.
또, 대물렌즈(5)를 기록매체(6)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 출력신호(Sm∼So)는 각각 제1f도 중의 곡선(Sm∼So)라 같이 추이하여, 포커스에러신호(FES)는 곡선(FES)과 같이 추이한다.
본 실시예의 포커스에러 검출의 다이나믹 렌지(DR7)는 -10㎛∼+11㎛이다.
이 광픽업장치(70)에 있어서도, 상기한 광 픽업장치(10)의 효과과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
다음에, 제2도에 표시된 광픽업장치(10)에 제7도에 표시된 광검출기(7)를 사용한 경우에는 또한, 기록매체(6)가 추기형의 광 디스크인 경우에 기록시에 양호한 트랙킹 제어를 행할 수 있는 제8실시예를 개시한다.
기록매체(6)는 추기형의 광디스크이며, 제2도에 표시하는 것과 같이, 적어도 기판(6a)과 예를들면 Te계 재료나 유기 색소계 재료등으로 형성된 기록층(6b)과를 구비하고 있다.
제20도에 표시하는 것과 같이, 기록매채(6)의 기판(6a)에는 나선상 또는 동심원상의 기록트랙(21)이 미리 안내홈의 형태로 형성되어 있다.
그리고, 기록시에는, 메인빔(M20)에 의하여 기록층(6b)에 피트(22)가 형성되어 있다.
또한, 추기형의 광 디스크에서는 한번 기록한 피트(22)는 소거할 수 없다.
또, 재생시에는 메인빔(M20)에 의하여 피트(22)에 의하여 피트(22)의 재생이 행하여진다.
기록 또는 재생시에 1쌍의 서브빔(S21, S22)은 상기의 메인빔(M20)에 대하여, 광 디스크(6)의 트랙(21)과 평행한 방향인 트랙방향(Y)을 따라 서로 역방향으로 비교적 크게 떨어지고, 또한 광디스크(6)의 레디얼 방향인 회절방향(X)에는 서로 역방향으로 약간 빗나간 위치에 집광된다.
제20a도에 표시되는 피트(22)이 재생시에는 도시하지 않은 서보신호처리계로 이루어지는 제어수단의 지령에 의하여 3빔법을 채용하여 1쌍의 서브빔(S21, S22)에 의거하여 트랙킹에러신호(RES)가 구하여진다.
즉, 제7도에 표시되는 광검출부(7c2, 7d2)의 출력신호(Sc2, Sd2)로부터 RES=Sc2-Sd2의 연산에 의하여 트랙킹 에러신호(RES)가 얻어져 RES=0으로 되도록 트랙킹의 조정이 행하여진다.
한편, 제20b도에 표어되는 피트(22)의 기록시에는, 광검출부(7f∼7k)의 출력신호(Sf∼Sk)에 의거하여, 트랙킹 에러신호(RES)는 RES=(Sf+Sg+Sh)-(Sf+Si+Sk)의 연산에 의하여 얻어져, RES=0으로 되도록 트랙킹의 조정이 행하여진다. 단, 기록시에 프슈틀법에 의하여 트랙킹에러신호(RES)를 얻기 위하여는 제3도에 표시하는 것과 같이 제2회절격자소자(3)의 접합선(3c)의 방향이 기록매체(6)의 트랙방향(Y)과 평행하게 되어 있을 것이 필요하다.
또한, 포커스 에러신호(FES)는 상기와 마찬가지로, 기록, 재생, 어느쪽의 경우에도 FES=(Sf+Sh+Sj)-)(Sg+Si+Sk)의 연산에 의하여 얻어져, FES=0으로 되도록 포커스 제어가 행하여진다.
따라서, 본실시예에서는 포커스 에러신호(FES)와 기록시에 있어서의 트랙킹 에러신호(RES)를 제어수단의 지령에 의하여 다른 연산식으로 구할 수 있도록 하고 있으므로, 기록시에 있어서의 포커스 에러신호(FES)와 트랙킹 에러신호(RES)와의 사이에서 발생하는 크로스토크는 효과적으로 제어된다.
또한, 기록시에 있어서의 상기의 크로스 토크를 가장 효과적으로 제거하기 위하여는 포커스에러가 생기지 않는 저스트 포커스시에, Sg=Sf+Se, 또한, Sj=Si+Sk로 되도록, 각 광검출부(7f∼7k)의 폭(d1)과 스포트(P1(P2))의 싸이즈의 관계를 정하여 놓는 것이 좋다.
또한, 피트(22)는, 단순히 기록층(6b)의 반사율이 부분적으로 변화된 형태와 같이, 2진법(2進法)의 1이나 0에 대응하여 정보가 기록할 수 있는 형태이면 좋다.
또, 본 실시예에 관한 광 픽업장치(10)는, 주로 기록매체(6)가 추기형의 광 디스크인 경우에 그 기록재생에 사용되나, 재생 전용형의 광디스크의 재생이나 광자기 디스크등의 바꾸어 쓰기 가능형의 디스크에서 기록재생에도 공용할 수 있도록 구성할 수가 있다.
본 발명에 관한 제9실시예는 제21도 내지 제26도에 의거하여 설명하면 아래와 같다.
본 실시예에 관한 광 픽업장치(30)는 콤팩트 디스크 비디오 디스크등의 재생전용형 광 디스크의 재생장치로써 사용된다. 광 픽업장치(30)는, 제22도에 표시하는 것과 같이 앞의 실시예의 광 픽업장치(10 또는 20)와 마찬가지의 기능을 가지는 부재에 의하여 구성되어 있다.
즉, 광픽업장치(30)의 반도체 레이저(11)는 광 픽업장치(10 또는 20)의 반도체레이저(1)에 대응한다.
이하, 마찬가지로, 제1회전격자소자(12)는 제1회절격자소자(2)에 제2회절격자소자(13)는 제1회절격자소자(3 또는 8)에 코리메이트렌즈(14)는 코리메이트 렌즈(4)에 대물렌즈(15)는 대물렌즈(5)에 광검출기(17)는 광검출기(7)에 각각 대응하고 있다.
단, 본 실시예에 관한 광픽업장치(30)에서는, 제2회절격자로부터 구성되며, 이것에 대응하여 광 검출기(17)의 주검출부의 구성이나, 광 픽업장치(30)의 설계치가 광 픽업장치(10 또는 20)의 설계치와 다르게 되어 광검출기(17)이 주검출부는 제21도에 표시하는 것과 같이, 제2회절격자소자(13)의 평균 회절 방향(광빔이 집광된 기록트랙의 트랙방향(Y)에 거의 직교)인 회절방향(X)에 그대로 따라 연장되는 분할선(17g)과 기록매체(16)의 트랙방향(Y)에 그대로 따라 연장되는 분할선(17h)과에 의하여 각각 정방형을 이루는 4개의 광검출부(17a∼17d)로 분할되어 있다.
부검출부를 구성하는 광 검출부(17e, 17f)는 트랙방향(Y)에 그대로 따라 상기의 주검출부의 양끝단에 각각 소정의 거리를 두고 설치되어 있다.
제2회절격자소자(13)는, 제23도에 표시하는 것과 같이 접합선(C1, C2)에 의하여 4영역으로 구분되어 회절격자(13a∼13d)에 의하여 구성되어 있다.
접합선(C1)은, 반도체 레이저(11)의 출사점(Q)과 기록매체(16)상의 집광점과를 연결하는 광축(L1)(제22도에 표시)을 포함하여 회절방향(X)에 평행한 평면에 포함되어 있다.
접합선(C2)은 광축(L1)을 포함하여 트랙방향(Y)에 평행한 평면에 포함되어 있다.
접합선(C2)은, 광축(L1)을 포함하여 트랙방향(Y)에 평행한 평면에 포함되어 있다.
따라서, 접합선(C1, C2)은 서로 직교함과 아울러 접합선(C1)의 방향과 광 검출기(17)에 있어서의 분할선(17g)의 방향, 및 접합선(C2)의 방향과 분할선(17h)의 방향과는 각각 거의 일치하고 있다.
제2회절격자소자(13)의 각회절격자(!3a∼13d)에는 제2회절격자소자(13), 반도체 레이저(11)의 출사점(Q) 광검출기(17)상의 접광점의 상대위치에 의하여 결정되는 소정의 방향 및 격자피치를 가지는 격자선(13e∼13h)이 형성되어 있다.
각 격자피치는 상기의 상대위치에 응하여 서서히 변화하고 있다.
또, 격자선(13e∼13h)은 각각 회절방향(X)에 거의 직교하는 방향에 연장되어 있다.
이것에 의하여 회절격자(13a∼13d)에서 회절방향(X)에 회절되는 각 1차 회절광은 광 검출기(17)에 유도된다.
다시금, 포커스에러가 없는 상기 광학계의 저스트 포커스시에 광축(L1)을 중심으로 하여 대칭을 이루는 1쌍의 회절격자(13a, 13c)에서 회절된 메인 1차 회절광은, 광 검출기(17)의 바로앞의 동일한 초점(f1)에 집광되도록 되어 있다.
한편, 광축(L1)을 중심으로 하여 대칭을 이루는 다른 1쌍의 회절격자(13bm, 13d)에서 회절된 메인 1차 회절광은 저스트포커스시에, 광 검출기(17)보다 먼쪽의 동일한 초점(f2)에 집광되도록 되어 있다.
단, 상기의 초점(f1, f2)은 다함께, 광축점(A)(광축(L1)과, 제2회절격자소자(13)와의 교점), 광 검출기(17)의 중심점(0)(광검출기(17)상의 분할선(17g, 17h)끼리의 교점)과를 연결하는 회절광의 광축(L2)상의 위치하고 있다.
광 검출기(17)는 저스트포커스시의 각 메인 1차 회절광의 초점(f1, f2)의 거의 중간위치에 배설되어 있다.
또한, 제2회절격자소자(13)에서 회절된 1쌍의 서브 1차 회절광은, 각각 과 검출부(17e, 17f)에서 수광되도록 되어 있다.
다시금, 상기와 같이 회절격자(13a, 13c)로부터의 메인 1차 회절광의 초점거리와 회절격자(13b, 13d)로부터의 메인 1차 회절광의 초점거리를 상위하게 하기 위하여 예를들면, 회절격자(13a, 13c)에는 빛의 수속기능(볼록렌즈효과)가 부여되고, 회절격자(13b, 13d)에는 빛의 발산기능(오목렌즈효과)이 부여되어 있다.
또한, 각 격자선(13e∼13h)의 형성방법은, 상기한 격자선(3d, 3e)의 형성방법과 마찬가지이다.
이것에 의하여 각 회절격자(13a∼13d)에 가공되는 홈 형상은 제41a도에 표시하는 구형형상 또는 제41b도에 표시하는 톱니형상으로 할 수가 있다.
이하, 기록정보신호(RS), 포커스에러신호(FES) 및 트랙킹에러 신호(RES)의 검출에 관하여 기술한다.
제2회절격자소자(13)의 회절격자(13a)에서 회절된 메인 1차 회전광은, 제22도에 표시하는 것과 같이, 초점(f1)에서 일단 수속한후 반전하여 제21도에 표시하는 것과 같이, 광검출기(17)에 있어서의 광검출부(17a)에 스포트(P1)를 형성한다.
또, 회절격자(13a)와 점대칭(點對稱)의 위치에 있는 회절격자(13c)에서 회절된 메인 1차 회절광은 상기와 동일한 초점(f1)에서 일단 수속한후 반전하고, 광 검출부(17a)와 점대칭의 위)에 있는 광검출부(17c)에 부채모양의 스포트(P3)를 형성한다.
한편, 회절격자(13b)에서 회절된 메인 1차 회절광은 광검출기(17)의 뒤쪽에 위치하는 초점(f2)에 수속하기 전에 광검출부(17b)에 부채모양의 스포트(P2)를 형성한다.
회절격자(13b)와 점대칭의 위치에 있는 회절격자(13d)에서 회절된 메인 1차 회절광은 마찬가지로 초점(f2)에 수속하기 전에 광검출부(17b)와 점대칭의 위치에 있는 광검출부(17d)상에 부채모양의 스포트(P4)를 형성한다.
저스트 포코스시에는 광검출기(17)가 2개의 초점위치(f1, f2)의 거의 중간위치에 존재하고 있으므로 제21b도에 표시하는 것과 같이, 각 스포트(P1∼P4)의 크기는 똑같게 된다.
더구나, 각 스포트(P1∼P4)의 광량도 거의 똑같게 되도록 회절격자(13a∼13d)가 형성되어 있으므로 각 광검출부(17a∼17d)의 출력신호(Sa∼Sd)는 균등하게 된다.
한편, 대물렌즈(15)가 기록매체(16)에 지나치게 접근하여 포컷에러 상태로 되면, 초점(f1)이 광검출기(17)에 접근하여, 초점(f2)이 광검출기(17)로부터 멀어지므로, 제21a도와 같이 스포트(P1, P3)는 축소하고 반대로 스포트(P2, P4)는 확대한다.
그 경우, 각각의 스포트(P1∼P4)의 광량은 스포트(P1∼P4)의 크기에 의하여 변화하지 않는다.
분할선(17g, 17h)은 실제로는 제24a도에 표시하는 것과 같이, 소정의 폭(예를들면, 5㎛정도)을 가지고, 또한 각 스포트(P1∼P4)의 부채모양의 반경에 상당하는 2개의 직선 부분은 각각 분할선(17g, 17h)의 중앙선상에 위치하고 있다.
또, 분할선(17g, 17h)상에서는 수광감도가 없어져 있던가는 매우 감쇠하고 있다.
광검출부(17d 및 17a)의 수광감도특성의 한예를 제24b도에 표시한다.
광 빔 스포트가 제24a도중의 점(s1)으로부터 점(s4)을 향하여 이동한때, 광검출부(17d)의 수광 감도는 제24b도중의 그래프(17d)와 같이 추이한다.
또, 마찬가지로 광검출부(17a)의 수광감도는 그래프(17a)와 같이 추이한다.
따라서, 이 경우, 분할선(17h)상에서는 수광감도가 직선적으로 감쇠한다.
분할선(17g)에 관하여도 마찬가지이다.
그리고, 제24a도, 제21a도의 상태에서는, 스포트(P1, P3)의 쪽이 스포트(P2, P4)에 비하여 분할선(17g, 17h)의 상에 비어저나와 있는 비율(면적율)이 크기 때문에, 광검출부(17a, 17c)의 출력신호(Sa, Sc)의 강도가 광검출부(17b, 17d)의 출력신호(Sb, Sd)의 강도보다 작게 된다.
반대로, 대물렌즈(15)가 기록매체(16)로부터 지나치게 떨어져서 포커스에러 상태로되면, 제21c도와 같이 스포트(P1, P3)가 확대하고, 스포트(P2, P4)가 축소하기 때문에, 출력신호(Sa, Sc)의 강도가 출력신호(Sb, Sd)의 강도보다 크게 된다. 포커스 에러 신호(FES)는 FES=(Sa+Sc)-(Sb+Sd)의 연산에 의하여 구하여 지고 이 FES가 "0"이 되도록 대물렌즈(15)가 구동된다.
한편, 기록정보신호(RS)는 RS=Sa+Sb+Sc+Sd의 연산에 의하여 얻어진다. 다시금, 트랙킹 에러신호(RES)는 광검출부(17e, 17f)의 출력신호를 각각 Se, Sf로 하면, RES=Se-Sf의 연산으로 구하여지고, 이 RES가 "0"이 되도록 트랙킹의 조정이 행하여진다.
또한, 반도체 레이저(11)로부터 출사되는 레이저광의 파장이 변동에 의하여 기준파장(즉, 제2회절격자소자(13)에 있어서의 각 메인 1차 회절광이 저스트 포커스시에 초점(f1, f2)에 각각 수속하도록 설정된 레이저광의 파장)보다 짧게 된 경우, 회절격자(13a, 13c)에 있어서의 메인 1차 회절광의 수속 위치 및 회절격자(13b, 13d)에 있어서 메인 1차 회절광의 수속위치와는, 초점(f1, f2)에 대하여 각각 같은 거리 만큼 광검출기(17)에 접근한다.
이 때문에, 광검출기(17)상에서의 각 스포트(P1∼P4)는 상기의 기준 파장시보다 한결같이 작게 되므로, 반도체 레이저(1)의 파장변동이 포커스 에러신호(FES)에 영향을 주는 일은 없다. 레이저광의 파장이 기준파장보다 길게 되면, 각 스포트(P1∼P4)는 기준파장시보다 한결같이 크게 되므로 역시 포커스 에러신호(FES)에 오차는 생기지 않는다.
또, 상기 레이저광에 파장변동이 생기면, 제25a도, 제25b도에 표시하는 것과 같이, 스포트(P1∼P4)가 광검출기(17)상에서 회절방향(X)을 따라 이동한다.
그러나, 이 경우, 광검출부(17a)의 수광량의 증감량과 광검출부(17c)의 수광량의 증감량이 서로 상쇄되므로, FES=(Sa+Sc)-(Sb+Sd)의 연산에 있어서의 (Sa+Sc)의 값은 변동하지 않는다. 마찬가지로, 광검출부(17b)의 수광량의 증감량과 광검출부(17d)의 수광량의 증감량이 서로 상쇄되므로 (Sb+Sd)의 값은 변동하지 않는다.
결국, 포커스 에러신호(FES)에 오차는 생기지 않는다.
이하, 광 픽업장치(30)의 구체적인 설계예를 표시한다. 제22도에 있어서, 대물렌즈(15)의 개구율(NA)을 0.5, 초점거리를 4.5㎜로 한다.
또, 코리메이트렌즈(14)의 개구율(NA)을 0.3, 초점거리를 0.3㎜로 한다. 제2회절격자소자(13)의 광축점(A)으로부터 반도체 레이저(11)의 출사점(Q)까지의 광학적거리(l1)를 3.480㎜, 제2회절격자소자(13)로부터 광검출기(17)의 조사면까지의 Z방향의 광학적 거리(l2)를 3.100㎜ 상기의 출사점(Q)으로부터 광검출기(17)의 중심점(O)까지의 광학적거리(l3)를 1.670㎜, 광축점(A)과 초점(f1)과의 사이의 광학적거리를 3.479㎜, 광축점(A)으로부터 광검출기(17)의 중심점(O)까지의 광축(L2)에 따른 광학적 거리를 3.521㎜, 광축점(A)과 초점(F2)과의 사이의 광학적 거리를 3.565㎜로 한다.
이 경우, 상기의 광축점(A)을 원점으로하여 그 좌표를(0, 0, 0)으로 하면, 각점의 좌표는, 0(1670.0, 0.0, -3100.0) Q(0.0, -3480.0), f1(1649.8, 0-3062.6), f2(1690.7, 0, -3138.4)로 된다.
단, 각 좌표의 단위는 ㎛이다.
이상의 각 정수를 제4표에 정리하여 표시한다.
[제4표]
Figure kpo00005
또, 제21b도에 있어서 광검출기(17)의 주 검출부의 한 변의 길이(d)을 155㎛로 하고, 분할선(17g, 17h)의 폭을 5㎛로 한다. 이 5㎛라는 수치는, 각 광검출부(17a∼17d)의 수광감도 특성이 제24b도에 의거하여 기히 설명한 것과 같이 되어 있는 경우에 있어서 최적한 포커스에러신호(FES)가 얻어지도록 정하여져 있다.
저스트 포커스시에 있어서의 스포트(P1∼P4)전체로써의 직경(r)은 20㎛로 된다.
상기와 같은, 설계예에 대하여, 대물렌즈(15)를 기록매체(16)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 대각 위치의 광검출부(17a, 17c 및 17b, 17d)의 각 출력신호의 합(Sa+Sc 및 Sb+Sd)의 추이는, 제26도에 표시하는 것과 같이, 곡선(Sa+Sc) 및 곡선(Sb+Sd)과 같이 표시된다.
또, 포커스에러신호FES=(Sa+Sc)-(Sb+Sd)의 추이는 곡선(FES)과 같이 표시된다.
또한, 각 곡선은 시뮤레이숀에 의하여 구한 결과이며, 세로축은 상대표시로 되어 있다. 포커스 에러 검출의 다이나믹 렌지(DR8)는 -6㎛∼+5.5㎛이다.
다음에, 광검출기(17)의 주 검출부 및 부 검출부가 제9실시예에 비하여 회절방향(X)를 따라 길게 되어있는 제10실시예를 표시한다.
제27도에 표시하는 것과 같이, 본 실시예에 관한 광검출기(17)의 주 검출부는 앞의 실시예와 마찬가지로 서로 직교하는 2개의 분할선(17g, 17h)에 의하여 4개의 광검출부(17a∼17d)에 분할되어 있다.
단, 각 광검출부(17a∼17d)는 제9실시예에 비하여 회절방향(X)을 거의 따라서 길게되어 있다.
이것은, 광검출부(17a, 17b)에 쌍을 이루어 조사되는 스포트(P1, P2)와 광검출부(17c, 17d)에 쌍을 이루어 조사되는 스포트(P3, P4)가 회절방향(X)을 거의 따라서 간격을 띄듯이 제2회절격자 소자(13)가 설계되어 있기 때문이다.
제2회절격자소자(13)는 앞의 실시예와 마찬가지로 4개의 회절격자(13a∼13d)에 의하여 구성되어 있다.
단, 회절격자(13a)에서 회절된 메인 1차 회절광은, 제28도에 표시하는 것과 같이, 저스트 포커스시에 광검출부(17a, 17b)의 바로앞 측의 초점위치(f1b)에서 초점을 맞춘후, 반전하여 광검출부(17a)상에 스포트(P1)를 형성하도록 회절격자(13a)의 격자선(13e)이 설계되어 있다(단, 제28도에서는, 도면을 간단히 하기 위하여, 제1회절격자소자(12)는 생략되어 있다).
또, 회절격자(13c)에서 회절된 메인 1차 회절광은 저스트 포커스시에 광검출부(17c, 17d)의 바로 앞측의 초점위치(f18)에서 초점을 맞춘후, 반전하여 광검출부(17c)상에 스포트(P3)를 형성하도록 회절격자(13c)의 격자선(13g)이 설계되어 있다.
다시금, 회절격자(13b)의 격자선(13f)은 저스트 포커스시에, 회절격자(13b)에서 회절된 메인 1차 회절광의 초점(f2b)이 광검출부(17a, 17b)의 후방에 위치하도록 형성되어 있다.
이것에 의하여, 회절격자(13b)에서 회절된 메인 1차 회절광은 반전하는 일없이 광검출부(17b)에 스포트(P2)를 형성한다.
또, 회절격자(13d)의 격자선(13b)은, 저스트 포커스시에 회절격자(13d)에서 회절된 메인 1차 회절광의 초점(f2a)이 광검출부(17c, 17d)의 후바에 위치하도록 형성되어 있다. 회절격자(13d)에서 회절된 메인 1차 회절광은 마찬가지로, 반전하는 일없이 광검출부(17d)에 스포트(P4)를 형성한다.
본 실시예에 있어서, 포커스에러신호(FES), 트랙킹에러 신호(RES)등은 제9실시예와 동일한 연산식으로 구하여진다. 스포트(P1, P2)와 스포트(P3, P4)와는 회절방향(X)을 따라 간격을 두고 있으므로, 반도체 레이저(11)로부터의 레이저 광의 파장변동에 의하여 스포트(P1∼P4)가 가상선(假想線)과 같이 회절방향(X)을 따라 이동하여도 각 스포트(P1∼P4)는 항시 대응하는 광검출부(17a∼17d)내에 집광되어, 파장변동의 영향이 없어진다.
또한, 회절격자(13a, 13b)에 있어서의 회절각과 회절격자(13c, 13d)에 있어서의 회절각과의 차는 제9실시예에 비하여 약간 크게 되나, 종래의 것 보다는 상단히 작게 할 수가 있다.
이하, 본 실시예의 광 픽업장치(30)의 구체적인 설계예를 제5표에 표시한다.
단, 광검출부(17c, 17d)의 중심점 O1, 광검출부(17a, 17b)의 중심점을 O2, 출사점(Q)으로부터 중심점(O1)까지의 회절방향(X)을 따른 광학적거리는 l3, 출사점(Q)으로부터 중심점(O2)까지의 회절방향(X)을 따른 광학적 거리를 l4로 한다.
[제5표]
Figure kpo00006
또, 제27도에 있어서, 주검출부의 회절방향(X)을 따른 길이(d1)는 205㎛, 트랙방향(Y)을 따른 폭(d2)은 155㎛로하여 분할선(17g, 17h)의 폭을 각각 5㎛로 한다.
저스트 포커스시에는 스포트(P1, P2및 P3, P4)의 직경(r)이 각각 20㎛로 된다.
상기의 설계예에 관하여 대물렌즈(15)를 기록매체(16)에 대하여 광축(L1)을 따라 이동시킨 경우, 대각위치의 광검출부(17a, 17c) 및 (17b, 17d)의 각 출력신호의 합(Sa+Sc 및 Sb+Sd)의 추이는 제29도에 표시하는 것과 같이 곡선(Sa+Sc) 및 곡선(Sb+Sd)와 같이 표시된다.
또, 포커스에러신호(FES=(Sa+Sc)-(Sb+Sd))의 추이는 곡선(FES)과 같이 표시된다.
또한, 각 곡선은 시뮬레이숀에 의하여 구한 결과이며, 세로축은 상대표시로 되어 있다.
포커스에러 검출의 다이나믹 렌즈(DR9)는 -15㎛∼+15㎛이다.
본 발명에 관한 제11실시예를 제30도에 의거하여 아래에 설명한다.
본 실시예에 관한 광검출기(17)에 있어서의 주검출부는 회절방향(X)에 평행한 분할선(17i1)과 트랙방향(Y)에 평행한 분할선(7k1)과에 의하여 4분할되고, 다시금 분할선(17k1)에 대하여 소정의 거리를 두고 대칭을 이뤄 트랙방향(Y)에 평행한 분할선(17j1, 17l1)에 의하여 분할되어 총 8개의 광검출부(17a1∼17h1)에 의하여 구성되어 있다.
한편, 제2회절격자소자(13)는 상기 실시예와 마찬가지로, 제23도와 같이 4개의 회절격자(13a∼13d)에 의하여 구성되어 있다.
단, 회절격자(13a)에서 회절된 메인 1차 회절광은 제22도에 표시하는 것과 같이, 저스트 포커스시에 초점(f1)이 일단 수속한 후, 반전하여 광검출기(17)상의 광검출기(17h, 17g)상에 스포트(P1)를 형성하도록 되어 있다.
또, 회절격자(13c)에서 회절된 메인 1차 회절광은 저스트 포커스시에 초점(f1)에서 일단 수속한 후, 반전하여 광검출부(17h, 17g)와 점대칭의 위치에 있는 광검출부(17a, 17b)상에 스포트(P3)를 형성하도록 되어 있다.
한편, 회절격자(13b, 13d)에서 저스트 포커스시에 회절되는 메인 1차 회절광의 초점은 f2에 설정되어 있다.
따라서, 회절격자(13b, 13d)에서 회절된 각 메인 1차 회절광은 반전하지 않고, 광검출부(17c1, 17d1)상에 스포트(P2)를 광검출부(17c, 17d)과 점대칭의 위치에 있는 광검출부(17e1, 17f1)상에 스포트(P4)를 각각 형성한다.
지금, 광검출부(17a1∼17h1)의 출력신호를 각각 Sa1∼Sh1로 하면, 포커스에러신호(FES)는 FES=(Sc1∼Sf1)-(Sb1+Sg1)의 연산으로 구하여지고, 또, 기록정보신호(RS)는 RS=Sa1+Sb1+Sc1+Sd1+Se1+Sf1+Sg1+Sh1의 연산으로 구하여진다.
또한, 이 경우도, 레이저광의 파장변동에 의하여 스포트(P1∼P4)의 크기가 축소하기도 하고, 스포트(P1∼P4)가 회절방향(X)을 따라 이동하거나 하여도, 포커스에러신호(FES)에 오차가 생기는 일은 없다.
또한, 도시하지 않으나, 주검출부의 트랙방향(Y)을 거의 따른 양측에는 소정의 거리를 두고, 트랙킹 에러신호(RES)를 검출하기 위한 부검출부로써 1쌍의 광검출부가 설치되어 있다.
본 발명에 관한 제12실시예를 제31도에 의거하여 아래에 설명한다.
본 실시예에 관한 광검출기(17)의 주검출부는 전체로써 원형으로 형성되어, 회절방향(X) 및 트랙방향(Y)에 각각 거의 평행한 2개의 분할선(17i2∼17j2)에 의하여 4분할되고 다시금 소정의 반경을 가지는 동심원상의 분할선(17k2)에 의하여 분할되어, 제8개의 광검출부(17a2∼17h2)에 의하여 구성되어 있다.
한편, 제2회절격자소자(13)는 앞의 실시예와 마찬가지로 4개의 회절격자(13a∼13d)에 의하여 구성되어 있다.
단, 회절격자(13a, 13c)에서 회절된 각 메인 1차 회절광은 저스트 포커스에는 반전하여 광검출부(17g2, 17h2)에 스포트(P1)를 광검출부(17g2, 17h2)와 점대칭의 위치에 있는 광검출부(17a2, 17b2)에 스포트(P3)를 각각 형성하도록 되어 있다.
또, 회절격자(13b, 13d)에서 회절된 각 메인 1차 회절광은 저스트 포커스에는 반전하는 일 없이 광검출부(17c2, 17d2)에 스포트(P2)를 광검출부(17c2, 17d2)와 점대칭의 위치에 있는 광검출부(17e2, 17f2)에 스포트(P4)를 각각 형성하도록 되어 있다.
각 광검출부(17a2∼17h2)의 출력신호를 Sa2∼Sh2로 하면, 포커스 에러신호(FES)는 FES=(Sc2+Sf2)-(Sb2+Sg2)의 연산으로 구하여진다.
또, 저스트 포커스시에, Sa2+Sd2+Se2+Sh2=Sb2+Sc2+Sg2로 되도록 광검출기(17)상의 스포트(P1∼P4)전체에 직경을 조정하여 놓으면, FES=(Sd2-Sc2)+(Se2-Sf2)+(Sh2-Sh2)+(Sb2+Sa2)=(Sd2+Se2+Sg2+Sb2)-(Sc2+Sf2+Sh2+Sa2)의 연산에 의하여도 포커스에러신호(FES)가 구하여진다.
이 경우도, 레이저광의 파장변동에 의하여 스포트(P1∼P4)의 크기가 신축하기도 하고, 스포트(P1∼P4)가 회절방향(X)을 따라서 이동하기도 하여도, 포커스 에러신호(FES)에 오차는 생기지 않는다.
한편, 기록정보신호(RS)는 RS=Sa2+Sb2+Sc2+Sd2+Se2+Sf2+Sg2+Sh2의 연산으로 구하여진다.
또한, 이 실시예에서도 트랙킹 에러신호는 주검출부의 트랙방향(Y)을 거의 따라서 양측에 소정의 거리를 두고 설치된 도시하지 않은 1쌍의 광검출부에서 검출된다.
본 발명에 관한 제13실시예를 제32도에 의거하여 아래에 설명한다.
본 실시예에 관한 광검출기(17)의 주검출부는 트랙방향(Y)에 거의 평행한 5개의 분할선(17g3∼17k3)에 의하여 6개의 광검출부(17a3∼17f3)에 분할되어 중앙의 분할선(17i3)은 다른 분할선보다 회절방향(X)에 거의 따른 폭이 넓게 설정되어 있다.
이것은, 대응하는 광검출부(17a3∼17f3)에 각각 쌍을 이루어 형성되는 스포트(P1, P3)와 스포트(P2, P4)와를 회절방향(X)을 따라서 소정의 거리만큼 떨어뜨리도록 하기 위한 것이다.
한편, 제2회절격자소자(13)는 앞의 실시예와 마찬가지로, 4개의 회절격자(13a∼13d)에 의하여 구성되어 있다.
단, 회절격자(13a, 13c)에서 회절된 각 메인 1차 회절광은, 저스트 포커스시에 광검출부(17a3∼17c3)의 바로앞에 위치하는 도시하지 않은 초점에서 일단 수속한 후 반전하여 광검출부(17b3, 17c3)에 스포트(P1)를 광검출부(17a3, 17b3)에 스포트(P3)를 각각 형성하도록 되어 있다.
또, 회절격자(13b, 13d)에서 회절된 각 메인 1차 회절광은, 저스트 포커스시에 광검출부(17d3∼17f3)를 넘어서 위치하는 도시하지 않은 초점에 수속하기 전에, 반전하는 일없이, 광검출부(17e3, 17f3)에 스포트(P2)를 광검출부(17d3, 17e3)에 스포트(P4)를 각각 형성하도록 되어 있다.
본 실시예에서는, 각 광검출부(17a3∼17f3)의 출력신호를 각각 Sa3∼Sf3로 하면, 포커스 에러신호(FES)는 FES=Sb3-Se3또는 FES=(Sb3+Sd3+Sf3)-(Sa3+So3+Se3)의 연산으로 구하여진다.
한편, 기록정보신호(RF)는 RF=Sa3+Sb3+Sc3+Sd3+Sa3+Sf3의 연산으로 구하여진다.
본 실시예에서는 스포트(P1, P3)와 스포트(P2, P4)와를 회절방향(X)을 따라서, 떨어지게 하였으므로 레이저광의 파장변동에 의하여 스포트(P1∼P4)가 회절방향(X)을 따라서 이동하여도, 스포트(P1, P3)는 광검출부(17a3∼17c3)내에서 수광되어, 스포트(P2, P4)는 광검출부(17d3∼17f3)내에서 수광되므로, 레이저광의 파장변동의 영향이 없어진다.
또, 이 실시예에서도, 트랙킹 에러신호는, 주검출부의 트랙방향(Y)을 따른 양측에 소정의 거리를 두고 설치된 도시하지 않은 1쌍의 광검출부에 의하여 검출된다.
또한, 본 발명의 목적을 구체화하는 제2회절격자소자(13) 및 광검출기(17)의 분할방법은, 상기의 각 실시예에서 예시한 이외의 방법으로 행하여도 좋다.
상기와 같이, 광픽업장치(30)에서는, 저스트 포커스시에 회절격자소자에 있어서도 점대칭으로 배치된 한쪽의 회절격자쌍으로부터의 메인 1차 회절광은 광검출수단에 의하여 바로 앞측에 초점을 형성하여 점대칭으로 배치된 다른쪽의 회전격자쌍으로 부터의 메인 1차 회절광은, 광검출수단보다 먼쪽측으로 초점을 형성하도록 되어 있다.
더구나, 회절격자소자를 구성하는 각 회절격자의 회절각의 차를 충분히 작게 하여, 각 스포트가 광검출수단상에 충분히 접근하여 형성되도록 되어 있다.
따라서, 저스트 포커스시에 광검출수단상에서 대칭적인 또한, 소정의 면적을 가지는 스포트가 근접하여 형성된다.
그리고, 포커스에러가 생기면 한쪽의 회절격자쌍에 의한 스포트가 확대 또는 축소하고 다른쪽의 회절격자쌍에 의한 스포트는 반대로 축소 또는 확대하는 것에 의하여 포커스 에러의 검출이 행하여진다.
또, 광검출수단은 한쪽의 회절격자쌍으로부터의 메인 1차 회절광의 초점과 다른쪽의 회절격자쌍으로부터의 메인 1차 회절광의 초점과의 거의 중간위치에 배설되어 있으므로, 광 발생수단의 출사광의 파장 변동하여도, 광검출수단상의 각 스포트의 크기는 한결같이 신축하여, 포커스 에러의 검출에 지장이 없다.
이와 같이, 광검출수단이 각 광검출부를 서로 비교적 접근한 위치에 설치할 수가 있으므로, 광검출기의 전유면적의 감소 및 제조 코스트의 저감을 도모할 수가 있다.
더욱이, 각 회절격자에서의 회절각의 차를 충분히 작게 할 수가 있으므로, 각 회절격자의 홈형상을 톱니 형상으로 가공하는 경우, 형상을 거의 똑같게 할 수가 있어, 회절격자소자의 제조가 용이하게 행하여지도록 된다.
다시금, 회절격자소자의 광이용 효율을 충분히 높고, 또한, 거의 균일하게 할 수가 있다.
또한, 제2회절격자소자로부터의 회절광은 의사적(擬似的)으로, 비점수차의 성질을 가지고 있기 때문에, 그 초점제어 수법에 공지의 비점수차법을 이용하여도 좋다.
다음에, 광검출기의 부검출부를 없애고, 주검출부에서 기록정보, 포커스에러 및 트랙킹에러의 각 검출을 행할 수 있는 광픽업장치(40)의 실시예를 개시한다.
또한, 설명의 편의상, 상기의 실시예의 도면에 표시한 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에는 동일 부호를 부기하여, 그 설명을 생략한다.
또, 광 픽업장치(40)는, 재생전용형, 추기형 및 바꾸어 쓰기 가능형등의 각종 광디스크에 대하여 정보의 기록 또는 재생등을 행하는 것이 가능하다.
본 발명에 관한 제14실시예의 광픽업장치(40)의 구성을 제33도에 표시한다.
제22도에 표시된 광픽업장치(30)와의 차이는, 반도체 레이저(11)로부터의 레이저 광을 3빔으로 분할하기 위한 제1회절격자소자(12)가 설치되어 있지 않은 것이다.
광검출기(17)는, 제34도에 표시하는 것과 같이, 제21도에 표시된 광검출부(17a∼17d)에서 구성되고 부검출부는 설치되어 있지 않다.
또, 회절격자소자(13)는 제23도와 마찬가지로 4개의 회절격자(13a∼13d)에 의하여 구성되어 있다.
단. 회절격자소자(13)에 있어서 각 회절격자(13a∼13d)에는, 각 1차 회절광의 평균회절방향을 트랙방향(Y)에 직교하는 회절방향(X)으로 하도록 회절격자소자(13) 반도체 레이저(11)의 출사점, 광검출기(17)상의 집광점의 상대위치에 의하여 결정되는 소정의 방향 및 격자피치를 가지는 격자선(13e∼13h)이 형성되어 있다.
광검출기(17)는, 앞의 실시예와 마찬가지로, 한쪽의 회절격자쌍(13a, 13c)에 있어서의 1차 회절광의 초점(f1)과 다른쪽의 회절격자쌍(13b, 13d)에 있어서의 1차 회절광의 초점(f2)과의 거의 중간위치에 배설되어 있다.
상기의 구성에 있어서, 반도체 레이저(11)로부터의 레이저광은, 화절격자소자(13)에서 회절되어, 그 0차 회절광만이 코리메이트렌즈(14) 및 대물렌즈(15)를 사이에 두고 기록매체(16)의 기록트랙에 집광된다.
기록매체(16)에 있어서 반사광은 대물렌즈(15) 및 코리메이트렌즈(14)를 사이에 두고 회절격자소자(13)에 되돌아가 각 회절격자(13a∼13d)에서 회절되어, 그들의 1차 회절광만이 광검출기(17)에 유도되도록 되어 있다.
각 회절격자(13a∼13d)에 의한 스포트(P1∼P4)가 대응하는 광검출부(17a∼17d)에 형성되는 과정은 제21도에 의거하여 되었던 설명과 마찬가지이므로 생략한다.
각 광검출부(17a∼17d)의 출력신호를 Sa∼Sd로 하면, 앞의 실시예와 마찬가지로, 포커스 에러신호(FES)는 FES=(Sa+Sc)-(Sb+Sd)의 연산에 의하여 구하여지고, 기록정보신호(RS)는 RS=Sa+Sb+Sc+Sd의 연산에 의하여 얻어진다.
또한, 후술하는 것과 같이, 회절격자소자(13)상에 유도된 기록매체(16)로부터의 반사광의 광속(E)(제36도에 도시)의 명암 패턴은, 기록매테(16)상에 집광된 광스포트(D)(제35도에 도시)가 피트(C)상의 어느곳에 위치하는 가에 의하여 변동한다.
그 결과, 각 광검출부(17a∼17d)의 출력신호(Sa∼Sd)의 값도 광스포트(D)가 피트(C)상을 화살표 A 방향으로 이동하는데에 수반하여 변동한다.
따라서, 포커스 에러신호(FES)의 생성에 있어서는 각 출력신호(Sa∼Sd)의 값은 예를들면, 광 스포트(D)가 피트(C)를 통과하는 동안의 평균치로 하면 좋다.
다음에, 트랙킹 에러신호(RES)는, 소위 헤데로다인법에 의하여 구하여진다.
즉, 제35b도에 표시하는 것과 같이, 피트(C)가 정열된 기록매체(16)상의 기록트랙의 중앙에 광스포트(D)가 조사되어 있어, 트랙킹에러가 생기지 않는 경우, 광스포트(D)가 피트(C)상에 다다른 시점, 즉 피트(C)상을 통과하기 시작한 시점에서의 회절격자소자(13)상에 유도된 광속(E)의 명암패턴은 제36b도와 같이 도중상부와 하부에서 밝고, 중앙부에서는 어둡게 된다.
이 경우, 광속(E)의 명암패턴은 회절격자소자(13)의 접합선(C2)에 대하여 좌우대칭으로 되기 때문에 (Sa+Sc)-(Sb+Sd)의 연산으로 얻어지는 신호(이하, 대각선 차(差)신호라 칭함)의 값은 "0"으로 된다.
제35a도와 같이, 광스포트(D)가 기록트랙중앙으로부터 도중좌측으로 빗나가서 트랙킹에러가 생긴 경우, 광스포트(D)가 피트(C)상에 다다른 시점에서의 광속(E)의 명암패턴은, 제36a도와 같이, 도중 좌상부와 우하부에서 밝게 되고, 중앙부에서 어둡게 된다.
이때, 광검출기(17)상의 광검출부(17a, 17c)의 수광량은 상대적으로 크게 되고 한편, 광검출부(17b, 17d)의 수광량은 상대적으로 작게 되므로, 대각선 차신호(Sa+Sc)-(Sb+Sd)는 양의 값으로 된다.
또, 광스포트(D)가 기록트랙중앙으로부터 좌측으로 빗나간 상태 그대로 광스포트(D)가 피트(C)를 통과하여 끝나는 시점에서의 광속(E)의 명암패턴은, 제36c도와 같이, 도중 우상부와 좌하부에서 밝고 중앙부에서 어둡게 된다.
이때, 광검출부(17a, 17c)의 수광량은 상대적으로 작게 되어, 광검출부(17b, 17d)의 수광량은 상대적으로 크게 되므로, 상기의 대각선 차신호(Sa+Sc)-(Sb+Sd)는 음의 값으로 된다.
따라서, 광스포트(D)가 피트(C)에 대하여 좌측으로 비껴서 화살표 A 방향에 이동하는데 수반하여, 상기의 대각선 차신호(Sa+Sc)-(Sb+Sd)는 제37b도와 같이, 양에서 음에 극성이 변하는 것의 정현파상의 곡선을 그리며 추이한다.
한편, 제35c도와 같이, 광스포트(D)가 기록트랙 중앙으로부터 도중 우측으로 비껴서 트랙킹에러가 생긴 경우, 광스포트(D)가 피트(C)상에 다다른 시점에서의 광속(E)의 명암패턴은, 제36c도와 같이 된다.
이때, 광검출부(17a, 17c)의 수광량은 상대적으로 작게되어, 광검출부(17b, 17d)의 수광량은 상대적으로 크게 되므로, 상기의 대각선 차신호는 음의 값으로 된다.
또, 광스포트(D)가 트랙중앙으로부터 우측으로 비낀 상태 그대로 광스포트(D)가 피트(C)를 통과하여 끝난 시점에서의 광속(E)의 명암패턴은 제36a도와 같게 된다.
이때, 광검출부(17a, 17c)의 수광량은 상대적으로 크게 되고, 광검출부(17b, 17d)의 수광량은 상대적으로 작게 되므로, 상기의 대각선 차신호는 양의 값으로 된다.
따라서, 광스포트(D)가 피트(C)에 대하여 우측으로 비껴서 화살표 A 방향으로 이동하는 것에 수반하여 상기의 대각선 차신호는, 제37c도와 같이 음에서 정으로 극성이 변하는 거의 정현파상의 곡선을 그리며 추이한다.
따라서, 이 경우의 정현파의 위상은 광스포트(D)가 피트(C)에 대하여 좌측으로 비껴 있는 경우의 위상과 180°다르게 되어 있다.
한편, (Sa+Sb+Sc+Sd)의 연산으로 얻어지는 신호(이하, 합신호라 칭함)는, 광스포트(D)가 피트(C)를 통과하는데 수반하여, 제37a도에 표시하는 것과 같이, 광스포트(D)가 피트(C)의 중앙부에 위치하는 때에 음의 최대치를 취하는 거의 정현파상의 곡선을 그려서 추이한다.
이 정현파의 위상은 트랙킹 에러가 생기고 있거나 않거나에 불구하고 거의 일정하다.
결국, 피트(C)에 대하여 광스포트(D)가 좌측으로 비껴 있는 경우의 대각선 차신호의 위상은, 제37a도, 제37b도로부터 알듯이, 합신호의 위상에 대하여 90°지연되고 있다.
한편, 피트(C)에 대하여 광스포트(D)가 우측으로 비껴 있는 경우, 대각선 차신호의 위상은 제37a도, 제37c도에서 알듯이, 합신호의 위상에 대하여 90°리드(lead)하고 있다.
따라서, 도시하지 않은 트랙킹에러 검출수단에 의하여 대각선 차신호의 위상과 합신호의 위상과를 비교하는 것에 의하여, 광스포트(D)가 어느쪽 측에 비껴져 있는가의 검출이 행하여진다.
상기의 위상의 비교는, 예를들면 헤데로다인 검파회로에 의하여 행할 수가 있다.
한편, 트랙킹에러가 생기고 있지 않은때는, 상기와 같이 대각선 차신호가 "0"으로 된다.
단, 제36도의 명암패턴은, 피트(C)의 깊이가 사용하는 레이저광의 파장의 1/4인 때의 것이다.
또한, 반도체 레이저(11)로부터 출사되는 레이저광의 파장 및 주파수가 변동하여도 위의 설명한 것과 같이, 포커스 에러신호(FES)에 오차는 생기지 않는다.
또, 회절격자소자(13)로부터의 회절광은 의사적으로 비점수차의 성질을 가지고 있기 때문에, 그 초점제어수법의 공지의 비점수차법을 이용하여도 좋다.
다음에, 광검출기(17)가, 제27도에 표시되는 주검출부로써의 광검출부(17a∼17d)만으로 구성되어 있는 경우에 있어서도, 트랙킹에러는, 상기와 마찬가지로, 대각선 차신호(Sa+Sc)-(Sb+Sd)의 위상과 합신호(Sa+Sb+Sc+Sd)의 위상과를 비교하는 것에 의하여 검출된다.
더욱이, 광검출기(17)가 제30도에 표시되는 주검출부로써의 광검출부(17a1∼17h1)만으로 구성되어 있는 경우, 대각선 차신호는 광검출기(17)의 중앙에 위치하는 광검출부(17b1, 17c1, 17f1, 17g1)의 출력신호(Sb1, Sc1, Sf1, Sg1)에 의거하여, (Sc1+Sf1)-(Sb1+Sg1)의 연산에 의하여 얻어진다.
따라서, 트랙킹 에러는 대각선 차신호(Sc1+Sf1)-(Sb1+Sg1)의 위상과 합신호(Sa1+Sb1+Sc1+Sd1+Se1+Sf1+Sg1+Sh1)의 위상과를 비교하는 것에 의하여 검출된다.
더욱이, 광검출기(17)가 제31도에 표시되는 주검출부로써의 광검출부(17a2∼17h2)만으로 구성되어 있는 경우, 대각선 차신호는 광검출기(17)의 중앙에 위치하는 광검출부(17b2, 17c2, 17f2, 17g2)의 출력신호(Sb2, Sc2, Sf2, Sg2)에 의거하여 (Sc2+Sf2)-(Sb2+Sg2)의 연산에 의하여 얻어진다.
따라서, 트랙킹에러는 대각선 차신호(Sc2+Sf2)-(Sb2+Sg2)의 위상과 합신호(Sa2+Sb2+Sc2+Sd2+Se2+Sf2+Sg2+Sh2)의 위상과를 비교하는 것에 의하여 검출된다.
더욱이, 광검출기(17)가, 제32도에 표시되는 주검출부로써의 광검출부(17a3∼17f3)만으로 구성되어 있는 경우, 대각선 차신호는 예를들면 광검출부(17a3, 17c3, 17d3, 17f3)의 출력신호(Sa3, Sc3, Sd3, Sf3)에 의거하여, (Sa3+Sc3)-(Sd3+Sf3)의 연산에 의하여 얻어진다.
따라서, 트랙킹 에러는 대각선 차신호(Sa3+Sc3)-(Sd3+Sf3)의 위상과 합신호(Sa3+Sb3+Sc3+Sd3+Se3+Sf3)의 위상과를 비교하는 것에 의하여 검출된다.
이와 같이, 광픽업장치(40)에서는 1개의 광빔을 이용하여, 기록매체에 있어서 반사광이 회절격자소자상에 형성하는 명암패턴에 대응하는 각 광검출부에 있어서의 출력신호의 강도변화에 의거하여, 트랙킹 에러가 검출된다.
트랙킹 에러검출수단에 의하여, 대각선 차신호가 0으로서 검출된 때는, 적정한 트랙킹이 행하여져 있다.
한편, 트랙킹에러가 생기고 있을 때, 트랙킹에러 검출수단에 의하여 대각선 차신호의 위상과 합신호의 위상이 비교되어, 대각선 차신호의 위상이 합신호의 위상에 대하여 ±90°어느쪽으로 비껴있는가에 의하여 트랙킹이 어느쪽에 비껴있는가가 판단된다.
그리고, 대각선 차신호가 0으로써 검출될때까지, 트랙킹의 수정이 행하여진다.
따라서, 트랙킹에러검출용의 서브빔이 불필요하게 되므로, 광발생수단의 출사광을 메인빔과 서브빔으로 분할하는 분리 수단이 불필요하게 되어, 부품점수의 삭감을 도모할 수 있다.
다시금, 포커스에러 및 기록정보의 검출과 트랙킹에러의 검출과를 공통의 광검출부에서 행하는 것에 의하여 광검출부의 개수도 삭감할 수 있으므로 광검출수단의 점유면적의 감소 및 제조코스트의 저감을 도모할 수가 있다.
발명의 상세한 설명의 항에 있어 이룬 구체적인 실시양상 또는 실시예는 어디까지나, 본 발명의 기술내용을 명백하게 하는 것으로서 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의적으로 해석되는 것만도 아니고, 본 발명의 정신과 다음에 기재하는 특허청구 사항의 범위내에서 여러 가지 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

Claims (44)

  1. 빔을 출사하는 광 발생수단(1)과, 광 발생수단(1)의 출사점(A3)과 기록매체(6)상의 집광점과를 연결하는 광측(L1)을 포함하는 평면에 의하여 구분되어 각 1차 회절광의 초점거리가 상위하는 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)를 가지는 회절격자 소자(3)와, 포커스 에러가 없을때에 제1회절격자(3a)에서 회절된 1차 회절광의 초점(f1)과 제2회절격자(3b)에서 회절된 1차 회절광의 초점(f2)과의 거의 중간위치(A2)에 배설되어 복수의 광검출부(7:7a, 7b)가 회절격자 소자(3)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)만으로 병설된 광검출수단(7)과를 포함하고, 제1회절격자(3a) 및 제2회전격자(3b)는, 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)에서 회절되어 광검출수단(P7)에 유도되어 형성되는 광 스포트((P1, P2)가 회절격자소자(3)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)으로 늘어서도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)의 한쪽은 빛의 수속기능을 가지도록 형성되고, 다른쪽은 빛의 발산기능을 가지도록 형성되어, 이것에 의하여 각 1차 회절광의 초점거리가 상위하도록 되어 있는 광 픽업장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)의 단면 형상은 서로 거의 동등하고, 이것에 의하여 광이용 효율이 서로 거의 동등하게 되어있는 광 픽업장치.
  4. 제3항에 있어서, 광 발생수단(1)의 출사광을 메인빔과 1쌍의 서브빔과로 분리하는 분리수단(2)을 포함하고, 상기 광 검출수단(7)은, 메인빔에 의거하여 기록정보 및 포커스에러의 검출에 제공되고 복수의 광검출부(7a, 7b)로 이루어지는 주검출부와 1쌍의 서브빔에 의거하는 트래킹 에러의 검출에 제공되어 주검출부의 양측에 회절격자 소자(3)의 평균 회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 소정의 고리를 두고 각각 설치되는, 1쌍의 주 검출부(7c1, 7c2)로 이루어지는 부검출부로 구성되어 있는 광 픽업장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)를 구분하는 접합선(3c)은, 빛이 집광된 기록매체(6)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향(y)에 평행으로 설정되어, 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)는, 각 회절방향과 상기 트랙방향(Y)에 직교하는 방향이 거의 일치하도록 또한, 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)에서 회절되어 광 검출수단(7)에 조사되어 형성되는 광 스포트(P1, P2)가 회절격자소자(3)의 평균회절방향에(X)과 거의 직교하는 방향에 늘어서도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  6. 제5항에 있어서, 광 발생수단으로써의 반도체 레이저와 기록매체(6)에 레이저광을 집광하는 대물렌즈(5)와, 대물렌즈(5)에 평행광을 유도하는 코리메이트렌즈(4)와를 포함하고, 상기 광 발생수단(1)은 반도체 레이저이며, 상기 주검출부는 상기 평균회절방향(X)에 거의 따르는 분할선에 의하여 복수의 광 검출부(7c1, 7c2)로 분할되고, 회절격자 소자(3)의 상기 광축(L1)과의 교점인 광축점(A1)과 반도체 레이저의 출사점(A3)과 포커스 에러가 없는 저스트 포커스시에 주검출부에 형성되는 크기가 같은 2개의 광스포트(P1, P2)의 중점(A2)과, 제1회절격자(3a)에 있어서의 저스트 포커스시의 1차 회절광의 초점(f1)과, 제2회절격자(3b)에 있어서 저스트 포커스시의 1차 회절광의 초점(f2)와의 상대적인 배치가 광축점(A1)을 기준으로 하여 정하여져 있는 광 픽업장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 대물렌즈(5)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜, 코리메이트 렌즈(4)의 개구율은 0.145, 그 초점거리는 18.0㎜로 설정되어 있는 광 픽업장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 주 검출부는 1개의 분할선(7e)에 의하여 2개의 광검출부(7a, 7b)로 분할되고, 분할선(7e) 및 각 광검출부(7a, 7b)의 상기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)을 따르는 폭은 각각 5㎛ 및 25㎛으로 설정되어, 상기 평균회절방향(X)과 거의 평행하고, 레이저광이 집광된 기록매체(6)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X-Y에 직교하는 방향을 Z로한 때의 (X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서 상기 각 점의 좌표가 ㎛을 단위로 하여
    A1: (0, 0, 0)
    A2: (1300.0, 0.0, -2727.0)
    A3: (0.0, -2727.0)
    f1: (1267.9, 9.8, -2727.0)
    f2: (1333.7, -10.3, -2797.8)
    로 되도록 설정되고 또한, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)는 저스트 포커스시에 직경 20㎛의 광스포트(P1, P2)가 상기 2개의 광검출부(7a, 7b)의 중앙부근에 각각 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 주 검출부는 1개의 분할선에 의하여 2개의 광검출부(7a, 7b)로 분할되고 분할선 및 각 광검출부의 강기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭은 각각 65㎛ 및 25㎛로 설정되어, 상기 평균회절방향(X)에 거의 평행하고, 레이저광이 집광된 기록메체(6)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X, Y에 직교하는 방향을 Z로한 때의 (X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서, 상기 각점의 좌표가 ㎛를 단위로 하여,
    A1: (0, 0, 0)
    A2: (1300.0, 0.0, -2727.0)
    A3: (0.0, -2727.0)
    f1: (1237.4, 42.8, -2595.7)
    f2: (1369.3, -47.4, -2872.3)
    으로 되도록 설정되고, 또한, 포커스에러가 없을 때, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)는, 직경 40㎛의 광스포트(P1, P2)가 상기 2개의 광검출부(7a, 7b)의 중앙부근에 각각 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 주검출부는 5개의 분할선(7l)에 의하여 6개의 광검출부(7f, 7g, 7h, 7i, 7j, 7k)로 분할되고, 각 분할선(7l) 및 각 광검출부(7f∼7k)의 상기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭은, 각각 5㎛ 및 25㎛로 설정되어, 상기 평균회절방향(X)에 거의 평행하고, 레이저광이 집광된 기록매채(6)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X, Y에 직교하는 방향을 Z로 한때의 (X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서, 상기 각점의 좌표가 ㎛를 단위로 하여
    A1: (0, 0, 0)
    A2: (1300.0, 0.0, -2727.0)
    A3: (0.0, -2727.0)
    f1: (1237.4, 42.8, -2595.7)
    f2: (1369.3, -47.4, -2872.3)
    으로 되도록 설정되고, 또한, 포커스에러가 없고, 6개의 광검출부(7f∼7k)가 상기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따라 끝단으로부터 순서대로 제1∼제6광검출부라 칭하여지는때, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)는, 직경 40㎛의 광 스포트(P1, P2)의 중심의 제2, 제5광검출부(7g, 7j)의 중앙부근에 각각 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 주 검출부는 3개의 분할선(7z)에 의하여 분할되어, 상기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 순차 병설된 제1∼제4광검출부(7v, 7w, 7x, 7y)로 구성되어, 주검출부의 양끝단에 위치하는 제1, 제4광검출부(7v, 7y)의 적어도 한쪽의 광검출부의 평균회절 방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭이 기타의 광검출부의 상기 방향에 따른 폭보다 크게 설정되어 있는 광 픽업장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 각 분할선(7z), 제1, 제4광검출부(7v, 7y) 및 제2, 제3광검출부(7w, 7y)의 평균회절방향(X)과의 거의 직교하는 바향(Y)에 따른 폭은 각각 5㎛, 100㎛ 및 25㎛으로 설정되어, 회절격자소자의 평균회절방향에 거의 평행으로 레이저광이 집광된 기록매체상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X, Y에 직교하는 방향을 Z로 한때의 (X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서 상기 각점의 좌표가 ㎛를 단위로 하여,
    A1: (0, 0, 0)
    A2: (1300.0, 0.0, -2727.0)
    A3: (0.0, -2727.0)
    f1: (1267.9, 9.8, -2727.0)
    f2: (1333.7, -10.3, -2797.8)
    으로 되도록 설정되고, 또한, 포커스에러가 없을 때, 상기 제1회절격자(3a) 및 제2회절격자(3b)는, 직경 20㎛의 광스포트(P1, P2)가 상기 제2, 제3광검출부(7w, 7x)의 중앙부근에 각각 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  13. 제6항에 있어서, 대물렌즈(5)와 기록메체(6)와의 거리가 포커스에러 없는 적정거리보다 과도하게 크게 된 때 포커스에러신호가 소망하지 않게 반전하는 원인으로 되는 적어도 1개의 광검출부의 감도를 기타의 광검출부의 감도보다 저하시키던가, 혹은 상승시키던가 하는 감도조정수단을 포함하는 구성으로 이루어져 있는 광 픽업장치.
  14. 제6항 또는 제10항에 있어서, 제어수단을 포함하고, 상기 제어수단은 상기 기록매체(6)에 대한 정보의 기록시에는 주검출부의 출력 신호에 의거하여 트랙킹 에러신호를 생성하여, 정보의 재생시에는 상기의 부검출부의 출력신호에 의거하여 트랙킹 에러신호를 생성하도록 되어 있는 광 픽업장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1∼제6광 검출부(7f∼7k)의 출력신호를 S1∼S6, 부검출부를 이루는 1쌍의 광 검출부(7c2, 7d2)의 출력신호를 S7, S8로 하면, 상기 제어수단은, 상기 기록매체(6)에 대한 정보의 기록시에는, 트랙킹에러신호(RES)를 RES=(S1+S2+S3)-(S4+S5+S6)의 연산에 의거하여 생성하고, 정보의 재생시에는, 트랙킹에러신호(RES)를 RES=S7-S8의 연산에 의거하여 생성하며, 포커스에러신호(FES)를 기록, 재생 어느쪽의 경우에도 FES=(S1+S3+S5)-(S2+S4+S6)의 연산의 의거하여 생성하도록 되어 있는 광 픽업장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기의 포커스에러가 없을 때, 중심이 제2, 제5광검출부(7g, 7j)의 중앙부근에 각각 조사되는 광스포트(P1, P2)의 크기와 상기 제1∼제6광검출부(7f∼7k)의 회절격자 소자(3)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭과의 보다 바람직한 관계는 각 출력신호의 크기가 포커스에러가 없을 때, S2=S1+S3, S5=S4+S6로 되도록 정하여져 있는 광 픽업장치.
  17. 제4항에 있어서, 상기 제1회절격자(8a) 및 제2회절격자(8b)를 구분하는 접합선(8c)은, 기록매체(6)상의 빛이 집광된 기록트랙에 있어서의 트랙방향(Y)에 거의 직교하는 방향에 평행하게 설정되어 제1회절격자(8a) 및 제2회절격자(8b)는 각 회절방향과 트랙방향(Y)에 직교하는 방향과 거의 일치하도록, 또한, 제1회절격자(8a) 및 제2회절격자(8b)에서 회절되어 광검출수단(7)에 조사되어 형성되는 광 스포트(P1, P2)가 회절격자 소자(8)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 나란히 늘어서도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  18. 제17항에 있어서, 광발생수단으로써의 반도체 레이저와 기록매체(6)에 레이저광을 집광하는 대물렌즈(5)와, 대물렌즈(5)에 평행광을 유도하는 코리메이트 렌즈(4)와를 포함하고, 상기 광 발생수단(1)은 반도체레이저이며, 상기 주검출부는 상기 평균회절방향(X)에 거의 따른 분할선에 의하여 복수의 광검출부로 분할되어, 회절격자소자(8)와, 상기 광축(L1)과의 교점인 광축점(A1)과 반도체 레이저의 출사점(A3)과 포커스 에러가 없는 저스트 포커스시에 주검출부에 형성되는 크기가 똑같은 2개의 광스포트(P1, P2)의 중점(A2)과, 제1회절격자(3a)에 있어서 저스트 포커스시의 1차 회절광의 초점(f1)과 제2회절격자(3b)에 있어서의 저스트 포커스시의 1차 회절광의 초점(f2)과의 상대적인 배치가 광축점(A1)을 기준으로 하여 정하여져 있는 광픽업장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 대물렌즈(5)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜, 코리메이트렌즈(4)의 개구율은 0.145, 그 초점 거리는 18.0㎜로 설정되어 있는 광 픽업장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 주검출부는 2개의 분할선(7P)에 의하여 3개의 광검출부(7m, 7n, 7o)에 분할되어, 각 분할선(7P) 및 각 광검출부(7m ,7n, 7o)의 상기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭은 각각 5㎛ 및 25㎛로 설정되고, 상기 평균회절방향(X)에 거의 평행으로 레이저광이 집광된 기록매체(6)상의 기록트랙에 있어서의 방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X, Y에 직교하는 방향을 Z로 한 때의 (X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서, 상기 각 점의 좌표가 ㎛를 단위로 하여,
    A1: (0, 0, 0)
    A2: (1300.0, 0.0, -2727.0)
    A3: (0.0, -2727.0)
    f1: (1267.9, 29.3, -2659.7)
    f2: (1333.7, -30.0, -2797.8)
    로 되도록 설정되어, 또한, 포커스에러가 없는 때, 상기 제1회절격자(8a) 및 제2회절격자(8b)는, 주검출부에 조사되어 각 직경 20㎛을 가지는 반원형의 광 스포트(P1, P2)에 있어서의 직경에 상당하는 각 현(各弦)이 각각의 분할선(7P)의 중앙부근에 위치하도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  21. 빛을 출사하는 광 발생수단(11)과, 광 발행수단(11)의 출사점(Q)과 기록매체(16)상의 집광점과를 연결하는 광축(L1)을 포함하는 2평면에 의하여 축대칭을 이루는 제1∼제4회절격자(13a∼13d)로 구분되고 또한, 회절격자 소자(13)의 평균회절방향(X)에 거의 평행으로 빛이 집광된 기록매체(16)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X, Y에 직교하는 방향을 X로 한때의 (X, Y, Z)의 3차원좌표에 있어서, 축대칭을 이루는 제1, 제3회절격자(13a, 13c)의 저스트 포커스시에 있어서 1차 회절광의 각 초점(f1b, f1a)의 Z좌표가 서로 거의 동등하고 축대칭을 이루는 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 저스트 포커스시에 있어서 1차 회절광의 각 초점(f2b, f2a)의 Z좌표도 또 서로 거의 똑같고, 제1, 제3회절격자(13a, 13c)에 있어서의 초점(f1b, f1a)의 Z좌표와, 제2, 제4회절격자(13b, 13d)에 있어서의 초점(f1b, f1a)의 Z좌표가 상위하도록 형성되어있는 회절격자소자(13)와 , 저스트포커스시에, 제1, 제3회절격자(13a, 13c)에서 회절된 각 1차 회절광의 각 초점(f1b, f1a)과, 제2, 제4회절격자(13b, 13d)에서 회절된 각 1차 회절광의 각 초점(f2a, f2a)과의 거의 중간위치(O2, O1)에 배설되어, 복수의 광검출부가 (17a∼17d) 제1∼제4회절격자(13a∼13d)에 대응하여 설치되어 있는 광 검출수단(17)과를 포함하고, 회절격자 소자(13)를 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)로 구분하는 2평면이, 회절격자소자(13)와 교차하여 되는 2개의 접합선(c1, c2)내, 한편의 접합선(c1)은 회절격자소자(13)의 평균회절방향(X)에 거의 평행이고, 2개의 접합선(c1, c2)이 서로 직교하고 있을 때, 광검출수단(17)은 적어도 다른편의 접합선(c2)에 평행인 분할선(17h)을 포함하는 복수의 분할선에 의하여 복수의 광검출부로 분할되고, 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)의 격자피치 및 격자선의 방향은 상기 광검출수단(17)상에 4개의 광스포트(P1, P2)가 서로 근접하여 형성되도록 정하여져 있는 구성으로 이루어져 있는 광 픽업장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1, 제3회절격자(13a, 13c) 및 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 한쪽은 빛의 수속기능을 가지도록 형성되고, 다른쪽은 빛의 발산기능을 가지도록 형성되어 이것에 의하여 제1, 제3회절격자(13a, 13c)의 Z좌표와 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 Z좌표가 상위하도록 되어 있는 광 픽업장치.
  23. 제22항에 있어서 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)의 단면형상은 서로 거의 동등하고, 이것에 의하여 광이용효율이 서로 거의 똑같게 되어 있는 광픽업장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)를 축대칭으로 구분하는 2개의 접합선(c1, c2)은 서로 직교하고, 한쪽이 빛이 집광된 기록매체(6)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향(Y)에 평행으로 설정되어, 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)는 각 회절방향과 트랙방향(Y)에 직교하는 방향과 거의 일치하도록 형성되어있는 광 픽업장치.
  25. 제24항에 있어서, 다시금, 광발생수단(11)의 출사광을 메인빔으로 1쌍의 서브빔과로 분리하는 분리수단(12)를 포함하여, 상기 광 검출수단(17)은, 메인빔에 의거하는 기록정보 및 포커스에러의 검출에 제공되고 복수의 광검출부로 이루어지는 주검출부와 1쌍의 서브빔에 의거하는 트랙킹에러의 검출에 제공되어, 주검출부의 양측에 회절격자소자(13)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 소정의 거리를 두고 각각 설치되는 1쌍의 광검출부로 이루어지는 부검출부로 구성되어 있는 광 픽업장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1, 제3회절격자(13a, 13c)에서 회절된 각 1차 회절광의 각 초점은 거의 일치하고, 제2, 제4회절격자(13b, 13d)에서 회절된 각 1차 회절광의 각 초점도 거의 일치하도록 구성되어 있는 광 픽업장치.
  27. 제26항에 있어서, 광 발생수단으로서의 반도체 레이저와 기록매체(16)에 레이저광을 집광하는 대물렌즈(15)와 대물렌즈(15)에 평행광을 유도하는 코리메이트 렌즈(14)와를 포함하고 상기 광발생수단(11)은 반도체 레이저이며, 상기 주검출부는 1변의 길이가 155㎛의 정방향을 이룸과 아울러, 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭 5㎛의 분할선(17h)과, 이 분할선(17h)에 직교하여 평균회절방향(X)에 따른 폭 5㎛의 분할선(17g)과에 의하여 점대칭으로 4분할되어 대물렌즈(15)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜, 코리메이트 렌즈(14)의 개구율은 0.3, 그 초점거리는 8.3㎜로 설정되어, 다시, 회절격자소자(13)와 상기 광축(L1)과의 교점인 광축점(A)과 반도체 레이저의 출사점(Q)과, 주검출부의 중심(Q)과, 제1, 제3회절격자(13a, 13c)에 있어서의 저스트포커스시의 각 1차 회절광의 초점(f1)과, 제2, 제4회절격자(13b, 13d)에 있어서의 저스트 포커스시의 각 1차 회절광의 초점(f2)이 상기 (X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서, ㎛를 단위로 하여
    A : (0, 0, 0)
    O : (1670.0, 0.0, -3100.0)
    Q : (0.0, -2480.0)
    f1: (1649.8, 0, -3062.6)
    f2: (1690.7, 0, -3138.4)
    로 되도록 설정되고, 또한 포커스에러가 없는데 상기 제1∼제4회절격자(13a. 13b, 13c, 13d)는 주검출부의 중심(O)을 중심으로 하는 직경 20㎛의 원형의 광스포트가 주검출부에 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  28. 제25항에 있어서, 광 픽업장치는, 다시, 기록매체(16)에 레이저광을 진광하는 대물렌즈(15)와, 대물렌즈(15)에 평행광을 유도하는 코리메이트렌즈(14)를 포함하고, 상기 광발생수단(11)은 반도체 레이저이며, 대물렌즈(15)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜, 코리메이트렌즈(14)의 개구율을 0.3, 그 초점거리는 8.3㎜로 설정되고, 상기 주 검출부는 평균회절방향에 거의 평행한 방향에 따른 폭이 205㎛, 평균회절방향(X)에 거의 직교하는 방향에 따른 폭이 155㎛로 설정되고, 또한 평균회절방향(X)과의 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭 5㎛의 분할선(17h)과 이 분할선(17h)에 직교하여 평균회절방향(X)에 따른 폭 5㎛의 분할선(17g)과에 의하여 점대칭에 4개의 광검출부로 분할되어, 다시 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)에 있어서 저스트포커스시의 각 1차 회절광의 초점을 f1b, f2b, f1a, f2a상기 초점(f1b, f2b)의 거의 중간위치에 배설된 1상의 광검출부의 중심을 O2, 초점(f1a, f2a)의 거의 중간위치에 배설된 1상의 광검출부의 중심을 0으로한때, 상기(X, Y, Z)의 3차원 좌표계에 있어서, 상기 각 점의 좌표가, ㎛를 단위로 하여,
    A : (0, 0, 0)
    O1: (1670.0, 0.0, -3100.0)
    O2: (1770.0, 0.0, -3100.0)
    Q : (0, 0, -3480.0)
    f1a: ( 1649.8, 0, -3062.6)
    f1b: (1748.6, 0, -3062.6)
    f2a: (1690.7, 0, -3138.4)
    f2b: (1791.9, 0, -3138.4)
    로 되도록 설정되고, 또한 포커스에러가 없을 때, 상기 제1, 제2회절격자(13a, 13b)는 직경 20㎛의 반원형의 광스포트가 상기 중심(O2) 부근에 조사되도록 형성되어 상기 제3, 제4회절격자(13c, 13d)는 직경 20㎛의 반원형의 광 스포트가 상기 중심(O1) 부근에 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  29. 제26항에 있어서, 광 픽업장치는, 다시 기록매채(16)에 레이저광을 집광하는 대물렌즈(15)와, 대물렌즈(15)에 평행광을 유도하는 코리메이트 렌즈(14)를 포함하고, 상기 광 발생수단(11)은 반도체 레이저이며, 대물렌즈(15)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜, 코리메이트렌즈(14)의 개구율은 0.3, 그 초점거리는 8.3㎜로 설정되고, 상기 주 검출부는 회절격자소자(13)의 평균회절방향(X)에 거의 평행한 분할선(i1)과, 주검출부의 중심을 지나 분할선(i1)에 직교하는 분할선(k1)과 분할선(k1)에 평행으로 분할선(k1)에 대하여 대칭을 이루는 분할선(j1, l1)과에 의하여 8분할되어, 포커스에러가 없을 때, 주검출부의 중앙에 원형의 광 스포트가 형성되어 포커스 에러신호는 주검출부의 중앙에 위치하는 4개의 광 검출부의 출력신호에 의거하여 생성되는 구성인 광 픽업장치.
  30. 제26항에 있어서, 광 픽업장치는, 다시, 기록매체(16)에 레이저광을 집광하는 대물렌즈(15)와 대물렌즈(15)에 평행광을 유도하는 코리메이트 렌즈(14)를 포함하고, 상기 광 발생수단(11)은 반도체 레이저이며, 대물렌즈(15)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜, 코리메이트 렌즈(14)의 개구율은 0.3, 그 초점거리는 8.3㎜로 설정되고, 상기 주검출부는 원형을 이루고, 회절격자 소자의 평균 회절방향에 거의 평행한 분할선(i2)과, 주검출부의 중심을 지나 분할선(i2)에 직교하는 분할선(i2)과, 소정의 반경의 동심원상의 분할선(k2)과에 의하여 8분할되어, 포커스에러가 없을 때, 주검출부의 중앙에 원형의 광 스포트가 형성되어, 포커스에러 신호는 주검출부의 중앙에 위치하는 4개의 광 검출부(17b2, 17c2, 17f2, 17g2)의 출력신호에 의거하여 생성되는 구성인 광 픽업장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기의 8분할된 광 검출 중 외주측의 4개의 광검출부를 시계방향으로 제1∼제4광검출부(17a2, 17d2, 17h2, 17e2), 중심측의 광검출부에서 제1광검출부에 원호를 접하는 광 검출부를 제5광검출부(17b2), 제5광검출부(17b2)로부터 시계방향으로 제6∼제8광검출부(17c2, 17g2, 17f2)로 하고, 다시금, 제1∼제8광검출부(17a2, 17d2, 17h2, 17e2, 17b2, 17c2, 17g2, 17f2)의 출력신호를 S1∼S8로 하면, 주 검출부의 중앙에 형성되는 원형의 광 스포트의 바람직한 직경은 S1+S2+S3+S4=S5+S6+S7+S8이라는 관계를 성립시키는 것이며, 이때 포커스에러신호(FES)는 FES=(S1+S3+S6+S8)-(S2+S4+S5+S7)이라는 연산에 의거하여 생성되는 광 픽업장치.
  32. 제26항에 있어서, 광 픽업장치는, 다시 기록매체(16)에 레이저광을 집광하는 대물렌즈(15)와, 대물렌즈(15)에 평행광을 유도하는 코리메이트 렌즈(14)를 포함하고, 상기 광 발생수단(11)은 반도체 레이저이며, 대물렌즈(15)의 개구율은 0.5, 그 초점거리는 4.5㎜ 코리메이트 렌즈의 개구율은 0.3, 그 초점거리는 8.3㎜로 설정되고, 상기 주검출부는 회절격자소자(13)의 평균회절방향(X)에 거의 직교하는 5개의 분할선(17g3, 17h3, 17i3, 17j3, 17v3)에 의하여 6개의 광검출부로 분할되어 회절격자소자(13)에 가까운 쪽으로부터 순서대로 제1∼제6광검출부(17a, 17b3, 17c3, 17d3, 17e3, 17f3)로 하면 포커스에러가 없는데 상기 제1∼제3회절격자(13a, 13c)에서 회절된 1차 회절광의 점대칭을 이루는 광스포트는 제1∼제3광검출부(17a3, 17b3, 17c3)의 중앙부근에 형성되어, 상기 제2, 제4회절격자(13b, 13d)에서 회절된 1차 회절광의 점대칭을 이루는 광스포트는 제4∼제6광검출부(17d3, 17e3, 17f3) 중앙부근에 형성되도록 되어 있으며, 제1∼제6광검출부의 출신호를 S1∼S6으로 하면, 포커스에러신호(FES)는 FET=S2-S5혹은, FES=(S2+S4+S6)-(S1+S3+S5)라는 연산에 의거하여 생성되는 광 픽업장치.
  33. 제24항에 있어서, 광 픽업장치는 다시금, 축대칭을 이루는 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13c)의 1차 회절광의 광 스포트를 수광하는 광검출부의 출력신호의 합신호와, 축대칭을 이루는 상기 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 1차 회절광의 광 스포트를 수광하는 광검출부의 출력신호의 합신호로부터 차신호를 생성함과 아울러, 상기 광검출수단(17)의 전(全) 광 검출부의 출력신호로부터 합신호를 생성하여, 상기 합신호의 위상과 상기 차신호의 위상과를 비교하는 것에 의하여 트랙킹 에러를 검출하는 트랙킹에러 검출수단을 포함하는 구성으로 이루어져 있는 광 픽업장치.
  34. 제33항에 있어서, 강기 트랙킹에러 검출수단은, 헤데로다인검파 회로를 포함하는 구성으로 되어있는 광 픽업장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 광 검출수단(17)은, 복수의 분할선에 의하여 광검출수단(17)의 중심에 대하여 점대칭으로 분할된 복수의 광검출수(17a, 17b, 17c, 17d)를 포함하고, 점대칭을 이루는 1쌍의 광검출부로부터의 출력신호의 합신호와 점대칭을 이루는 다른 1쌍의 광 검출부로부터의 출력신호의 합신호로부터 생성되는 차신호는, 트래깅 에러가 생기지 않은 경우에는 0으로되며, 한편, 회절격자소자(13)상에 형성되는 기록매체(16)로부터의 반사광의 명암 패턴에 있어서, 광빔이 기록매체(16)의 기록트랙을 주사한때, 제1, 제3회절격자(13a, 13c)의 밝은 부분의 어두운부분에 대한 면적비율이 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 밝은 부분의 어두운부분에 대한 면적비율보다 큰 상태로부터 작은 상태로 변화하도록 트랙킹 에러가 생기고 있는 경우에는 상기 차신호의 위상은 트랙킹에러 검출수단에 의하여 전광검출부의 출력신호의 합신호의 위상에 대하여 90° 지연되어 검출되고 상기 제1, 제3회절격자(13a, 13c)의 밝은 부분의 어두운 부분에 대한 면적비율이 상기 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 밝은 부분의 어두운 부분에 대한 면적비율보다 작은 상태로부터 큰 상태로 변화하도록 트랙킹 에러가 생기고 있는 경우에는 상기 차신호의 위상은, 트랙킹에러 검출수단에 의하여 상기 합신호의 위상에 대하여 90°리드하여 검출되어, 상기 차신호와 합신호의 위상차에 의거하여, 트랙킹 제어가 행하여지는 구성인 광 픽업장치.
  36. 제35항의 있어서, 상기 광 검출수단(17)은, 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭 5㎛ 정도의 제1분할선(17h)과, 이 제1분할선(17h)에 직교하여 평균회절방향(X)에 따른 폭 5㎛ 정도의 제2분할선 (17g)과에 의하여 점대칭으로 4분할된 제1∼제4광검출부(17a, 17b, 17c, 17d)를 포함하며, 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)는 포커스에러가 없을 때, 상기 제1∼제4광 검출부(17a, 17b, 17c, 17d)의 중앙부근에 근접하는 광스포트를 형성하도록 되어 있는 광픽업장치.
  37. 제35항에 있어서, 상기 광 검출수단(17)은, 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)의 평군회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭 5㎛ 정도의 제1분할선과, 이 제1분할선에 직교하여 평균회절방향(X)에 따른 폭 5㎛ 정도의 제2분할선과에 의하여 점대칭으로 4분할된 제1∼제4광검출부(17a, 17b, 17c, 17d)를 포함하고, 상기 제1∼제4광검출부(17a, 17b, 17c, 17d)는 각각 회절격자 소자(13)의 평균회절방향(X)에 긴 장방향을 하고 다시, 상기 제1분할선에 의하여 상기 제1회절격자(13a)에 있어서의 1차 회절광의 저스트 포커스시의 초점과, 제2회절격자(13b)에 있어서의 1창 회절광의 저스트 포커스시의 초점과의 거의 중간위치에 배치된 제1, 제2광검출부(17a, 17b)와, 상기 제3회절격자(13c)에 있어서의 1차 회절광의 저스트 포커스시의 초점과, 제4회절격자(13d)에 있어서의 1차 회절광의 저스트 포커스시의 초점과의 거의 중간위치에 배치된 제3, 제4광검출부(17c, 17d)와로 분할되어, 포커스에러가 없는때, 제1, 2회절격자(13a, 13b)가 형성하는 광 스포트는 제1, 제2광검출부(17a, 17b)의 중앙부근에 근접하여 형성되고, 제3, 제4회절격자(13c, 13d)가 형성하는 광 스포트는 제3, 제4광검출부(17c, 17d)의 중앙부근에 근접하여 형성되도록 되어 있는 광 픽업장치.
  38. 제35항에 있어서, 상기 광검출수단(17)은 , 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)의 평균회절방향(X)에 거의 평행한 분할선(i1)과, 광검출수단(17)의 중심을 지나 분할선(i1)에 직교하는 분할선(k1)과, 분할선(k1)에 평행으로 분할된(k1)에 대하여 대칭을 이루는 분할선(j1, l1)과에 의하여 8분할된 광검출부(17a1, 17b1, 17c1, 17d1, 17e1, 17f1, 17g1, 17h1)를 포함하며, 포커스에러가 없는때, 광검출수단(17)의 중앙에 원형의 광스포트가 형성되어, 상기 차신호는 광검출수단(17)이 중앙에서 점대칭을 이루는 1쌍의 광검출부(17b1, 17g1)의 출력신호의 합신호와, 다른 1쌍의 광검출부(17c1, 17f1)의 출력신호의 합신호와로부터 생성되는 구성된 광 픽업장치.
  39. 제35항에 있어서, 상기 광 검출수단(17)은, 전체의 형상이 원형을 이루고 상기 제1∼제4회절격자(13a, 13b, 13c, 13d)의 평균회절방향(X)에 거의 평행한 분할선(i2)과, 광검출수단(17)의 중심을 지나 분할선(i2)에 직교하는 분할선(i2)과, 소정의 반경의 동심원상의 분할선(k1)과에 의하여 8분할된 광검출부(17a2, 17b2, 17c2, 17d2, 17e2, 17f2, 17g2, 17h2)를 포함하고, 포커스에러가 없는때, 광검출수단(17) 중앙에 원형의 광스포트가 형성되어, 상기 차신호는 광 검출수단(17)의 분할선(k2)의 내측에서 점대칭을 이루는 1쌍의 광검출부(17b1, 17g1)의 출력신호의 합신호와, 다른 1쌍의 광검출부(17c2, 17f2)의 출력신호의 합신호로부터 생성되는 구성된 광 픽업장치.
  40. 제34항에 있어서, 상기 광검출수단(17)은, 회절격소자의 평균회절방향(X)에 거의 직교하는 5개의 분할선(17g3, 17h3, 17i3, 17j3, 17k3)에 의하여 6분할된 광검출부를 포함하며, 상기 광 검출수단(17)에 있어서, 회절격자소자(13)에 가까운 쪽으로부터 순서대로 제1∼제6광검출부(17a3, 17b3, 17c3, 17d3, 17e3, 17f3)라 하면, 포커스에러가 없는때, 상기 제1, 제3회절격자(13a, 13c)에서 회절된 1차 회절광의 점대칭을 이루는 광스포트는 제1∼제3광검출부(17a3, 17b3, 17c3)의 중앙부근에 형성되어, 상기 제2, 제4회절격자(13b, 13d)에서 회절된 1차 회절광의 점대칭을 이루는 광 스포트는 제4∼제6광검출부(17d3, 17e3, 17f3)의 중앙부근에 형성되도록 되어 있어 트랙킹 에러가 생기고 있지 않는때, 상기 제1, 제3광검출부(17a3, 17c3)의 출력신호의 합신호와, 제4, 제6광검출부(17d3, 17f3)의 출력신호의 합신호로부터 생성되는 차신호는 0으로 되고, 한편, 회절격자 소자(13)상에 형성되는 기록매체(16)로부터의 반사광의 명암패턴에 있어서, 광빔이 기록매체(16)의 기록트랙을 주사할 때, 상기 제1, 제3회절격자(13a, 13c)의 밝은 부분의 어두운부분에 대한 면적비율이 상기 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 밝은 부분의 어두운 부분에 대한 면적비율보다 큰 상태로부터 작은 상태로 변화하도록 트랙킹에러가 생기고 있는데, 상기 차신호의 위상은 트랙킹에러가 검출수단에 의하여 6개의 광검출부의 출력신호의 합신호의 위상에 대하여 90°지연하여 검출되어, 상기 제1, 제3회절격자(13a, 13c)의 밝은 부분의 어두운부분에 대한 면적비율이 상기 제2, 제4회절격자(13b, 13d)의 밝은부분의 어두운부분에 대한 면적비율보다 작은 상태로부터 큰 상태로 변화하도록 트랙킹에러가 생기고 있는때, 상기 차신호의 위상은, 트랙킹에러검출수단에 의하여, 상기 합신호의 위상에 대하여 90°리드하여 검출되어, 상기 차신호와 합신호와의 위상차에 의거하여, 트랙킹제어가 행하여지는 구성인 광 픽업장치.
  41. 제11항에 있어서, 상기 제1, 제4광검출부의 적어도 한쪽의 광검출부(7x, 7w)의 상기 방향에 따른 폭은 예를 들면, 100㎛이며, 기타의 광검출부의 상기방향에 따른 폭, 예를 들면, 25㎛보다 4배 정도 크게 설정되어 있는 광 픽업장치.
  42. 제13항에 있어서, 상기 광검출수단(17)은, 회절격자소자(13)의 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 순차 병설된 제1∼제4광검출부(7g, 7r, 7s, 7t)에서 구성된 주검출부를 포함하고, 상기 감도 조정수단은, 주검출부의 한 끝단에 위치하는 제1광검출부(7g)의 감도를 기타의 광검출부의 감도보다 저하시키거나, 혹은, 주검출부의 다른 끝단에 위치하는 제4광검출부(7t)의 감도를 기타의 광검출부의 감도보다 상승시키도록 되어 있는 광 픽업장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 주검출부는, 3개의 분할선에 의하여 4개의 광검출부(7g, 7r, 7s, 7t)로 분할되어, 각 분할선 및 각 광검출부의 상기 평균회절방향(X)과 거의 직교하는 방향(Y)에 따른 폭은, 각각 5㎛ 및 25㎛에 설정되어, 상기 대물렌즈(15)의 개구율은 0.5 그 초점거리는 4.5㎜ 상기 코리메이트 렌즈(14)의 개구율이 0.145, 그 초점거리가 18.0㎜에 설정되고, 다시, 상기 각점의 좌표가 회절격자소자(13)의 평균회절방향(X)에 거의 평행이고, 레이저광이 집광된 기록매체(16)상의 기록트랙에 있어서의 트랙방향에 직교하는 방향을 X, 트랙방향을 Y, X, Y에 직교하는 방향을 Z로한때의 (X, Y, Z)의 3차원좌표계에 있어서 ㎛를 단위로 하여,
    A1: (0, 0, 0)
    A2: (1300.0, 0.0, -2727.0)
    A3: (0, 0, -2727.0)
    f1: (1267.9, 9.8, -2727.0)
    f2: (1333.7, -10.3, -2797.8)
    로 되도록 설정되고, 아울러, 각광검출부를 주검출부의 한끝단축으로부터 제1∼제4광검출부(7g, 7r, 7s, 7t)로 하면, 포커스에러가 없는데, 상기 제1회절격자(13a) 및 제2회절격자(13b)는 직경 20㎛의 광 스포트가 제2, 제3광검출부(7r, 7s)의 중앙부근에 각각 조사되도록 형성되어 있는 광 픽업장치.
  44. 제43항에 있어서, 주검출부의 한끝단에 위치하는 제1광검출부(7g)의 감도는 기타의 광검출부(7r, 7s, 7t)의 감도의 예를 들면, 0.7배로 설정되어 있는 광픽업장치.
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