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KR100598707B1 - 집적 광학 소자 및 광학 픽업 및 광 디스크 장치 - Google Patents

집적 광학 소자 및 광학 픽업 및 광 디스크 장치 Download PDF

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KR100598707B1
KR100598707B1 KR1020007003617A KR20007003617A KR100598707B1 KR 100598707 B1 KR100598707 B1 KR 100598707B1 KR 1020007003617 A KR1020007003617 A KR 1020007003617A KR 20007003617 A KR20007003617 A KR 20007003617A KR 100598707 B1 KR100598707 B1 KR 100598707B1
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KR
South Korea
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optical
light
light beam
feedback
optical disk
Prior art date
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KR1020007003617A
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English (en)
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Inventor
이마이사토시
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

광학 분기 수단으로서 홀로그램(48)은 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절하는 두 개의 홀로그램 영역(48b,48c)을 갖고, 광 디스크(11)의 방사 방향에 따른 방향으로 소정 각도 경사지게 형성된 두 영역 사이에 경계선(48a)을 갖는다. 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 의해 회절된 광은 포토 디텍터 IC(44)의 광 수광부(A1,A2)에 의해 수광되고, 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 의해 회절된 광은 광 수광부(A3,A4)에 의해 수광된다. 상기의 구조에 있어서, 포토 디텍터 IC(44)의 광 수광부(A1,A2)에 의해 수광된 광량과 광 수광부(A3,A4)에 의해 수광된 광량 간의 차를 결정함으로써, 광 디스크(11) 상의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시에 접하는 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 검출할 수 있다.
광 집적 소자, 광 디스크, 광학 픽업, 패키지 부재, 홀로그램, 광 검출기, 광 빔 집속 수단.

Description

집적 광학 소자 및 광학 픽업 및 광 디스크 장치 {INTEGRATED OPTICAL DEVICE AND OPTICAL PICKUP AND OPTICAL DISK UNIT}
본 발명은 미니 디스크(MD), 광 자기 디스크(MO), 콤팩트 디스크(CD), CD-R0M 등의 광학식 디스크(이하, 광 디스크라고 함)의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사(照射)하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 사용되는 집적 광학 소자 및 이 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업 및 이 광학 픽업을 구비한 광 디스크 장치에 관한 것이다.
종래, 광 디스크용의 광학 픽업으로서, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이 구성된 것이 제안되고 있다. 상기 도 1에 나타낸 광학 픽업(1)은, 광원으로서의 반도체 레이저 소자(2)와, 유리나 플라스틱 등의 투명한 재료로 이루어지는 광학 부재(3)와, 광을 집속하는 대물 렌즈(4)와, 광을 수광(受光)하여 전기 신호로 변환하는 광 검출기(5)를 구비하고 있다.
이들 광학 픽업(1)을 구성하는 각 요소 중, 발광 소자(2), 광학 부재(3) 및 광 검출기(5)는, 집적 소자로서 일체화되어, 도시하지 않은 베이스에 대하여 고정된 상태로 형성되어 있다. 또, 대물 렌즈(4)는 도시하지 않은 2축 액추에이터를 통하여 베이스 상에 형성되어 있고, 2축 액추에이터가 구동됨으로써, 광 디스크(D) 의 직경 방향 및 광 디스크(D)에 근접 이간되는 방향의 2축 방향에 미동되도록 이루어져 있다.
그리고, 상기 광학 픽업은, 베이스가 도시되지 않은 슬레드 전송 모터의 구동에 의해 광 디스트(D)의 직경 방향으로 전송 동작됨으로써, 광 디스크의 원하는 기록 트랙에 액세스하는 것이 가능하도록 이루어져 있다.
상기 광학 픽업(1)에 있어서, 광학 부재(3)는 서로 평행으로 된 2개의 면을 가지고, 이들 2개의 면이, 반도체 레이저 소자(2)로부터의 광 빔의 광축에 대하여 대략 수직으로 되도록 배치되어 있다. 그리고, 상기 광학 부재(3)에는, 그 반도체 레이저 소자(2) 측의 제1 면(도면 1 중 하면)에, 반도체 레이저 소자(2)로부터의 광 빔의 광축 상에 위치하여, 광 디스크(D)를 향하는 광 빔을 광 디스크(D)의 기록 트랙을 따른 방향에 대응한 방향으로 회절하여, 상기 광 빔을 최소한 주(主) 빔과 2개의 부(副) 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 그레이팅(3a)이 형성되어 있다.
또, 광학 부재(3)에는, 그 광 디스크(D) 측의 제2 면(도면 1 중 하면)에, 발광 소자(2)로부터의 광 빔의 광축 상에 위치하여, 광 디스크(D)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 회절하여, 광 검출기(5)로 유도하는 홀로그램(3b)이 형성되어 있다.
상기 홀로그램(3b)은, 광학 부재(3)의 제2 면에 입사(入射)한 광 디스크(D)로부터의 귀환광 빔을 회절하여 광 검출기(5)를 향하게 함으로써, 광 검출기(5)를 향하는 귀환광 빔의 광로를, 광 디스크(D)를 향하는 광 빔의 광로로부터 분기하는 광로 분기 수단으로서 기능한다.
여기서, 홀로그램(3b)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 입사한 귀환광 빔을 각각 상이한 회절각으로 회절시키는 2개의 홀로그램 영역(3b-1,3b-2)을 가지고, 이들 홀로그램 영역(3b-1,3b-2)의 경계선이, 광 디스크(D)의 직경 방향에 대응한 방향과 대략 일치하도록, 광학 부재(3)의 제2 면에 형성되어 있다. 그리고, 광 디스크(D)로부터의 귀환광 빔은, 그 중심이 2개의 홀로그램 영역(3b-1,3b-2)의 경계선 상에 위치하도록 홀로그램(3b)에 입사하여, 상기 경계선을 따라 2등분되고, 분할된 각 부분이 각각 상이한 회절각으로 회절되도록 이루어져 있다.
즉, 상기 홀로그램(3b)은, 입사한 귀환광 빔을 광 디스크(D)의 직경 방향에 대응한 방향의 분할선으로 2등분하는 귀환광 빔 분할 수단으로서도 기능한다.
광 검출기(5)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 그레이팅(3a)에 의해 분할된 복수의 빔 중, 주 빔의 귀환광을 수광하기 위한 중앙의 수광부(5a)와, 이 중앙의 수광부(5a)의 양측, 구체적으로는, 광 디스크(D)의 기록 트랙을 따른 방향에 대응한 방향의 양측에 형성된, 사이드 빔의 귀환광을 수광하기 위한 수광부(e,f)를 가지고 있다. 그리고, 중앙의 수광부(5a)는, 또한 광 디스크(D)의 직경 방향에 대응한 방향의 분할선(d1), 및 광 디스크(D)의 기록 트랙을 따른 방향의 분할선(d2)에 의해 분할된 4개의 수광부(a,b,c,d)를 가지고 있다.
여기서, 중앙의 수광부(5a)의 분할선(d1)은, 반도체 레이저 소자(2)의 발진(發振) 파장 변화나 온도 변화에 의한 광학 부재(3)의 굴절률 변화 등에 기인하여, 초점이 맞추어진 상태에 있는 광 스포트의 초점 오차 신호 레벨 편차가 발생하는 것을 방지하기 위해, 홀로 그램(3b)의 회절 방향을 따라, 광 디스크(D)의 직경 방향에 대응한 방향으로 연장되어 있다.
상기 광 픽업(1)에 있어서, 반도체 레이저 소자(2)로부터 출사(出射)된 광 빔은, 광학 부재(3)에 제1 면으로부터 입사하고, 그레이팅(3a)에 의해 복수의 빔으로 분할된 후, 광학 부재(3)를 투과한다. 광학 부재(3)를 투과한 광 빔은, 대물 렌즈(4)에 의해 집속되어, 광 디스크(D)의 신호 기록면에 미소한 광 스포트로서 조사된다. 이 때, 그레이팅(3a)에 의해 분할된 주 빔과 2개의 부 빔에 의해, 광 디스크(D)의 신호 기록면에는 3개의 광 스포트가 형성된다. 그리고, 도 1에 있어서는 주 빔만을 도시하고 있다.
광 디스크(D)의 신호 기록면에 조사된 광 빔은, 이 광 디스크(D)의 신호 기록면에 반사되고, 귀환광 빔으로 되어, 대물 렌즈(4)를 다시 통과하고, 광학 부재(3)에 제2 면으로부터 입사한다. 여기서, 광학 부재(3)에 입사한 귀환광 빔은, 광학 부재(3)의 제2 면에 형성된 홀로그램(3b)에 의해 회절되게 된다. 구체적으로는, 귀환광 빔은 그 중심이 2개의 홀로그램 영역(3b-1,3b-2)의 경계선 상에 위치하도록 홀로그램(3b)에 입사하고, 각 홀로그램 영역(3b-1,3b-2)에 입사한 부분이 각각 상이한 회절각으로 회절되게 된다. 그리고 홀로그램(3b)의 각 홀로그램 영역(3b-1,3b-2)에 의해 회절된 귀환광 빔은 광학 부재(3)를 투과하여 광 검출기를 향한다.
광 검출기(5)를 향하는 귀환광 중, 주 빔의 귀환광에 있어서, 홀로그램(3b)의 한 쪽의 홀로그램 영역(3b-1)에서 회절된 귀환광 빔은, 광 검출기(5)의 중앙의 수광부(5a) 중, 2개의 수광부(a,b)에 입사한다. 또, 광 검출기(5)를 향하는 귀환광 빔 중, 주 빔의 귀환광에 있어서, 홀로그램(3b)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(3b-2)에서 회절된 귀환광 빔은, 광 검출기(5)의 중앙의 수광부(5a) 중, 남은 2개의 수광부(c,d)에 입사한다. 또, 광 검출기(5)를 향하는 귀환광 빔 중, 부 빔의 귀환광은, 광 검출기(5)의 수광부(e,f)에 입사한다.
광 검출기(5)는, 각 수광부(a,b,c,d,e,f)에 입사한 광을 전기 신호로 변환하여, 도시하지 않은 신호 처리 회로에 공급한다. 광 검출기(5)로부터의 검출 신호는, 신호 처리 회로에 있어서, 각각 헤드 앰프에 의해 증폭된 후, 출력 신호 Sa, Sb, Sc, Sd, Se, Sf로 되고, 또한 연산 회로에 있어서 소정의 연산 처리가 이루어진다. 이로써, 재생 신호 RFO가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 트래킹 에러 신호 TRO가 생성된다. 또, 이른바 3빔법에 의해 트래킹 에러 신호 TRO가 생성된다.
여기서, 재생 신호 RFO는, 예를 들면, 연산 회로에 있어서 다음의 식 1로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
RFO= (Sa＋Sb) ＋ (Sc＋Sd) …식 1
또, 포커스 에러 신호 FEO는, 예를 들면, 연산 회로에 있어서 다음의 식 2 또는 식 3 또는 식 4로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
FEO= Sa-Sb …식 2
FEO= Sc-Sd …식 3
FEO= (Sa＋Sd) - (Sc＋Sb) …식 4
또, 트래킹 에러 신호 TRO는, 예를 들면, 연산 회로에 있어서 다음의 식 5로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
TRO= Se-Sf …식 5
광학 픽업(1)은, 이상과 같이 하여 생성되는 포커스 에러 신호 FEO에 따라, 2축 액추에이터를 구동하여 대물 렌즈(4)를 광 디스크(D)에 근접 이간되는 방향으로 미동시키는 포커스 서보를 행하고, 대물 렌즈(4)에 의해 집속된 광 빔의 초점을 항상 광 디스크(D)의 신호 기록면 상에 위치시키도록 제어하고 있다.
또, 광학 픽업(1)은, 이상과 같이 하여 생성되는 트래킹 에러 신호 TRO에 따라, 2축 액추에이터를 구동하여 대물 렌즈(4)를 광 디스크(D)의 직경 방향으로 미동시키는 트래킹 서보를 행하고, 대물 렌즈(4)에 의해 집속된 광 빔의 스포트를 광 디스크(D)의 기록 트랙에 추종시키도록 하고 있다.
광학 픽업(1)은, 이상과 같이, 포커스 서보나 트래킹 서보를 행하면서 광 디스크(D)에 대한 신호의 기록 재생을 행함으로써, 광 디스크(D)에 면의 흔들림이나 경사가 생긴 경우라도, 신호의 기록 재생을 적절하게 행할 수 있도록 이루어져 있다.
그런데, 광학 픽업(1)에 있어서, 광 디스크(D)에 대하여 신호의 기록 재생을 행하는 경우는, 먼저, 트래킹 서보를 오프로 한 상태에서, 전술한 바와 같이, 베이스를 광 디스크(D)의 직경 방향으로 전송 동작시키고, 소정의 기록 트랙에 액세스시킬 필요가 있다.
여기서, 대물 렌즈(4)는, 전술한 바와 같이 2축 액추에이터를 통하여 베이스 에 이동 가능하게 형성되어 있으므로, 베이스가 광 디스크(D)의 직경 방향으로 전송 동작되었을 때, 또, 전송 동작이 정지되었을 때에, 관성의 영향을 받아, 도 2에 나타낸 바와 같이, 베이스에 대한 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크(D)의 직경 방향(광 디스크(D)의 내주측 또는 외주측)으로 어긋나게 된다.
상기 대물 렌즈(4)의 정규의 위치로부터의 편차는, 소정의 시간이 경과하면 회복되지만, 상기 대물 렌즈(4)의 편차가 회복되기까지의 시간은, 광 디스크(D)에 대한 신호의 기록 재생을 행할 수 없고, 이 점이, 광학 픽업(1)의 고속 액세스성을 실질적으로 저해하는 요인의 하나로 되었다.
상기와 같은 광학 픽업(1)에 있어서, 고속 액세스성을 실현하기 위해서는, 대물 렌즈(4)의 정규의 위치로부터의 편차를 검출하여 2축 액추에이터에 피드백하고, 대물 렌즈(4)의 편차량이 0으로 되도록 2축 액추에이터를 구동 제어하여, 대물 렌즈(4)의 편차가 즉각적으로 회복되도록 하면 된다.
대물 렌즈(4)의 정규의 위치로부터의 편차를 검출하기 위해서는, 예를 들면, 대물 렌즈(4)에 위치 센서를 장착하여, 이 위치 센서에 의해 대물 렌즈(4)의 실제 위치를 검출하고, 상기 대물 렌즈(4)의 실제 위치와 베이스의 전송량으로부터 대물 렌즈(4)의 위치 편차를 검출하는 방법이 고안된다.
그러나, 상기 방법에서는 광학 픽업(1)에 대물 렌즈(4)의 위치를 검출하기 위한 위치 센서를 별도 설치할 필요가 있고, 부품수의 증가, 광학 픽업(1)의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래한다는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 실정을 감안하여 창안된 것이며, 새로운 부품을 추가하지 않고, 광 빔 집적 수단으로서의 대물 렌즈의 액세스 시에 있어서의 위치 편차를 적절하고 또한 간편하게 검출하여, 고속 액세스성을 실현하는 광학 픽업 및 이에 사용되는 집적 광학 소자를 제공하고, 또, 상기 광학 픽업을 구비한 광 디스크 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
즉, 본 발명에 관한 집적 광학 소자는, 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 사용되는 집적 광학 소자에 있어서, 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 내부에 상기 광원과 상기 광 검출기를 각각 수용하는 패키지 부재와, 상기 패키지 부재 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단을 구비하고 있다.
그리고, 상기 집적 광학 수단은, 상기 광로 분기 수단이, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에, 상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 수단에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부 분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 관한 집적 광학 소자에 있어서, 광원은, 패키지 부재의 내부에 수용되어 있고, 광 디스크의 신호 기록면에 조사하기 위한 광 빔을 출사한다. 광원으로부터 출사된 광 빔은, 패키지 부재 상에 설치된 광학 부재를 투과한다. 그리고, 광학 부재를 투과한 광 빔은, 광학 픽업의 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된다.
광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔은, 광 디스크의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광으로 되고, 광 빔 집속 수단을 다시 통과하여, 광학 부재에 입사한다.
광학 부재에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재와 일체로 형성된 광로 분기 수단에 의해, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다. 구체적으로는, 광로 분기 수단은, 예를 들면, 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지고, 귀환광 빔은, 상기 홀로그램에 의해 광 검출기를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다.
여기서, 광로 분기 수단은, 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고 있으므로, 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 입사한 귀환광 빔은, 상기 광로 분기 수단의 회절 영역에 의해 각각 상이한 방향으로 회절되고, 광학 부재를 투과하여, 패키지 부재 내에 수용된 광 검출기를 향하게 된다.
또, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부는, 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영 역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있으므로, 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 의해 각각 상이한 방향으로 회절된 귀환광은, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
이로써, 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 재생 신호가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호가 생성되게 된다.
그런데, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 광학 부재에 입사하는 귀환광 빔의 스포트가, 광로 분기 수단 상에 있어서, 광 디스트의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 본 발명에 관한 집적 광학 소자에 있어서는, 광로 분기 수단이, 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 귀환광 빔은, 상기 광로 분기 수단에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 광로 분기 수단에 의해 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각부가, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 되므로, 상기 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 집적 광학 소자에 의하면, 이상과 같이, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 있어서의 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 상기 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업은, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 집적 광학 소자에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로로부터 분기하고, 또, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 광로 분기 수단을 사용하여, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 상기 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업은, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
그리고, 본 발명에 관한 집적 광학 소자에 있어서는, 광학 부재에, 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 이 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단이 일체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 집적 광학 소자는, 이상과 같이, 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단을 구비함으로써, 광 디스크의 신호 기록면 상에 주 빔과 2개의 부 빔의 스포트를 형성시켜, 이들의 귀환광 빔을 검출하여, 이른바 3빔법에 의해 트래킹 에러 신호를 생성하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 관한 집적 광학 소자는, 이상과 같이, 광 빔 분할 수단을 광 학 부재에 일체로 형성함으로써, 집적 광학 소자 자체의 소형화, 나아가, 이 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 집적 광학 소자에 있어서는, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 광로 분기 수단의 회절 영역의 경계선에 대략 평행한 분할선에 의해 분할되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련된 집적 광학 소자는, 이상과 같이, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 광로 분기 수단의 회절 영역의 경계선에 대략 평행한 분할선에 의해 분할되어 있음으로써, 광원의 발진 파장 변화, 온도 변화에 의한 광학 부재의 굴절률 변화 등에 기인하여, 초점이 맞추어진 상태에 있는 광 빔의 귀환광 스포트의 광 검출기 상에 있어서의 위치가 다소 변화된 경우라도, 상기 귀환광 스포트의 위치 변화에 기인하여 포커스 에러 신호에 신호 레벨 편차가 생기는 것을 유효하게 억제하고, 적절한 포커스 에러 신호를 검출하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자는, 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 사용되는 집적 광학 소자로서, 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 내부에 상기 광원과 상기 광 검출기를 각각 수용하는 패키지 부재와, 상기 패키지 부재 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사 된 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광로 분기 수단을 통과한 귀환광 빔을 최소한 2개의 빔으로 분할하는 귀환광 빔 분할 수단을 구비하고 있다.
그리고, 상기 집적 광학 소자는, 상기 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터(normal vector)가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에, 상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자에 있어서, 광원은 패키지 부재의 내부에 수용되어 있고, 광 디스크의 신호 기록면에 조사하기 위한 광 빔을 출사한다. 광원으로부터 출사된 광 빔은, 패키지 부재 상에 설치된 광학 부재를 투과한다. 그리고, 광학 부재를 투과한 광 빔은, 광학 픽업의 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된다.
광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔은, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되고, 광 빔 집속 수단을 다시 통과하여, 광학 부재에 입사한다.
광학 부재에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재와 일체로 형성된 광로 분기 수단에 의해, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다. 구체적으로는, 광로 분기 수단은, 예를 들면, 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지고, 귀환광 빔은, 상기 홀로그램에 의해 광 검출기를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다.
광로 분기 수단에 의해 광로가 분기된 귀환광 빔은, 다음에, 광학 부재와 일체로 형성된 귀환광 빔 분할 수단에 의해, 최소한 2개의 빔으로 분할된다.
여기서, 귀환광 빔 분할 수단은, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고 있으므로, 귀환광 빔 분할 수단에 입사한 귀환광 빔은, 이들 각 면의 경계선을 따라 분할되고, 분할된 각부가 입사한 면의 법선 벡터에 따라 각각 상이한 방향으로 진행되어, 패키지 부재 내에 수용된 광 검출기를 향하게 된다.
또, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부는, 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있으므로, 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 귀환광은, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
이로써, 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 재생 신호가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호가 생성되게 된다.
그런데, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 광학 부재에 입사하는 귀환광 빔의 스포트가, 광로 분기 수단 상에 있어서, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자에 있어서는, 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 귀환광 빔은, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 귀환광 분할 수단에 의해 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각부가, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 되므로, 상기 광 검출기의 수광부로부터의 출력 신호에 따라, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자에 의하면, 이상과 같이, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 있어서의 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 상기 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업은, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 귀환광 빔 분할 수단을 이용하여, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 상기 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업은, 부품수의 증가나, 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 편리하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
그리고, 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자에 있어서는, 광학 부재에, 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 이 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포 함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단이 일체로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자는, 이상과 같이, 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단을 구비함으로써, 광 디스크의 신호 기록면 상에 주 빔과 2개의 부 빔의 스포트를 형성시켜, 이들 귀환광 빔을 검출하여, 이른바 3빔법에 의해 트래킹 에러 신호를 생성하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자는, 이상과 같이, 광 빔 분할 수단을 광학 부재에 일체로 형성함으로써, 집적 광학 소자 자체의 소형화, 나아가, 이 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자에 있어서는, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 귀환광 빔 분할 수단의 경계선에 대략 평행한 분할선에 의해 분할되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 다른 집적 광학 소자는, 이상과 같이, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 귀환광 빔 분할 수단의 경계선에 대략 평행한 분할선에 의해 분할되어 있음으로써, 광원의 발진 파장 변화, 온도 변화에 의한 광학 부재의 굴절률 변화 등에 기인하여, 초점이 맞추어진 상태에 있는 광 빔의 귀환광 스포트의 광 검출기 상에 있어서의 위치가 다소 변화된 경우라도, 상기 귀환광 스포트의 위치 변화에 기인하여 포커스 에러 신호에 신호 레벨 편차가 생기는 것을 유효하게 억제하고, 적절한 포커스 에러 신호를 검출하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 관한 광학 픽업은, 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 있어서, 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과, 상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터를 구비하고 있다.
그리고, 상기 광학 픽업은, 상기 광로 분기 수단이, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에, 상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 본 발명에 관한 광학 픽업에 있어서, 광원으로부터 출사된 광 빔은, 광학 부재를 투과하여 광 빔 집속 수단을 향하고, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된다.
여기서, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔의 스포트가, 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙으로부터 어긋난 경우, 또는, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺지 않는 경우는, 트래킹 에러 신호 또는 포커스 에러 신호에 따라 2축 엑추에이터가 구동되고, 이 2축 액추에이터에 의해, 광 빔 집속 수단이, 광 디스크의 직경 방향, 또는, 광 디스크에 근접 이간되는 방향으로 이동 조작된다. 이로써, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사되는 광 디스크의 스포트가, 항상 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙에 추종하는 동시에, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺도록 이루어져 있다.
광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔은, 이 광 디스크의 신호 기록면에 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되고, 광 빔 집속 수단을 다시 통과하여, 광학 부재에 입사한다.
광학 부재에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재와 일체로 형성된 광로 분기 수단에 의해, 그 광로가 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다. 구체적으로는, 광로 분기 수단은, 예를 들면, 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지고, 귀환광 빔은, 이 홀로그램에 의해 광 검출기를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다.
여기서, 광로 분기 수단은, 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고 있으므로, 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 입사한 귀환광 빔은, 상기 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 의해 각각 상이한 방향 으로 회절되고, 광학 부재를 투과하여 광 검출기를 향하게 된다.
또, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부는, 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있으므로, 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 의해 각각 상이한 방향으로 회절된 귀환광은, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
이로써, 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 재생 신호가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호가 생성되게 된다.
그런데, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 광학 부재에 입사하는 귀환광 빔의 스포트가, 광로 분기 수단 상에 있어서, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 본 발명에 관한 광학 픽업에 있어서는, 광로 분기 수단이, 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 귀환광 빔은, 상기 광로 분기 수단에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 광로 분기 수단에 의해 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각부가, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 되므로, 상기 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 광학 픽업에 의하면, 이상과 같이, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 있어서의 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 즉각적으로 회복시켜 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 본 발명에 관한 광학 픽업에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로로부터 분기하고, 또, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 광로 분기 수단을 이용하여, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 다른 광학 픽업은, 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 있어서, 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광로 분기 수단을 통과한 귀환광 빔을 최소한 2개의 빔으로 분할하는 귀환광 빔 분할 수단과, 상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터를 구비하고 있다.
그리고, 상기 광학 픽업은, 상기 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에, 상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 본 발명에 관한 다른 광학 픽업에 있어서, 광원으로부터 출사된 광 빔은, 광학 부재를 투과하여 광 빔 집속 수단을 향하고, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된다.
여기서, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔의 스포트가, 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙으로부터 어긋난 경우, 또는, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺지 않는 경우는, 트래킹 에러 신호 또는 포커스 에러 신호에 따라 2축 액추에이터가 구동되고, 이 2축 액추에이터에 의해, 광 빔 집속 수단이, 광 디스크의 직경 방향, 또는 광 디스크에 근접 이간되는 방향으로 이동 조작된다. 이로써, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사되는 광 빔의 스포트가, 항상 광 디스크의 기록면의 소정의 기록 트랙에 추종하는 동시에, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺도록 되어 있다.
광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔은, 이 광 디스크의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되고, 광 빔 집속 수단을 다시 통과하여, 광학 부재에 입사한다.
광학 부재에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재와 일체로 형성된 광로 분기 수단에 의해, 그 노광이, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다. 구체적으로는, 광로 분기 수단은, 예를 들면, 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지고, 귀환광 빔은, 상기 홀로그램에 의해 광 검출기를 향하는 방향으로 회절되게 되고, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다.
광로 분기 수단에 의해 광로가 분기된 귀환광 빔은, 다음에, 광학 부재와 일체로 형성된 귀환광 빔 분할 수단에 의해, 최소한 2개의 빔으로 분할된다.
여기서, 귀환광 빔 분할 수단은, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고 있으므로, 귀환광 빔 분할 수단에 입사한 귀환광 빔은, 이들 각면의 경계선을 따라 분할되고, 분할된 각부가 입사한 면의 법선 벡터에 따라 각각 상이한 방향으로 진행되어 광 검출기를 향하게 된다.
또, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부는, 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있으므로, 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 귀환광은, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
이로써, 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 재생 신호가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호가 생성되게 된다.
그런데, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 광학 부재에 입사하는 귀환광 빔의 스포트가, 광로 분기 수단에 있어서, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 본 발명에 관한 다른 광학 픽업에 있어서는 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터가 상이한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 귀환광 빔은, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각부가, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 되므로, 이 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 다른 광학 픽업에 의하면, 이상과 같이, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 있어서의 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 즉각적으로 회복시켜 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기 본 발명에 관한 다른 광학 픽업에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 귀환광 빔 분할 수단을 이용하여, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집적 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 광 디스크 장치는, 광 디스크 회전 조작하는 디스크 회전 수단과, 상기 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업과, 상기 광학 픽업으로부터의 검출 신호를 처리하는 신호 처리 회로와, 상기 광학 픽업을 상기 광 디스크의 직경 방향으로 이동시키는 액세스 기구를 구비하고 있다.
그리고, 상기 광 디스크 장치에 있어서, 광학 픽업은, 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과, 상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터를 구비하고, 상기 광로 분기 수단이, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에, 상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 있어서, 기록 매체로서의 광 디스크는, 디스크의 회전 수단에 의해 회전 조작된다. 그리고, 이 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크에 대하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행할 때는, 먼저, 광학 픽업의 광원으로부터, 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크를 향하여, 광 빔이 출사된다. 그리고, 광학 픽업이 액세스 기구에 의해 광 디스크의 직경 방향으로 이동되어, 원하는 기록 트랙에 액세스된다.
광학 픽업의 광원으로부터 출사된 광 빔은, 광학 부재를 투과하여 광 빔 집속 수단을 향하고, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된다.
여기서, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔의 스포트가, 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙으로부터 어긋난 경우, 또는, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺지 않는 경우는, 신호 처리 회로로부터의 트래킹 에러 신호 또는 포커스 에러 신호에 따라 2축 액추에이터가 구동되고, 이 2축 액추에이터에 의해, 광 빔 집속 수단이 광 디스크의 직경 방향, 또는 광 디스크에 근접 이간되는 방향으로 이동 조작된다. 이로써, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사되는 광 빔의 스포트가, 항상 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙에 추종하는 동시에, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺도록 이루어져 있다.
광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔은, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되고, 광 빔 집속 수단을 다시 통과하여, 광학 부재에 입사한다.
광학 부재에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재와 일체로 형성된 광로 분기 수단에 의해, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다. 구체적으로는, 광로 분기 수단은, 예를 들면, 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지고, 귀환광 빔은, 상기 홀로그램에 의해 광 검출기를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다.
여기서, 광로 분기 수단은, 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고 있으므로, 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 입사한 귀환광은, 상기 광로 분기 수단의 회절 영역에 의해 각각 상이한 방향으로 회절되어, 광학 부재를 투과하여 광 검출기를 향하게 된다.
또, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부는, 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절 된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있으므로, 광로 분기 수단의 각 회절 영역에 의해 각각 상이한 방향으로 회절된 귀환광은, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
광 검출기의 수광부의 각부에 있어서 수광된 귀환광 빔은, 이 광 검출기에 있어서 광전(光電) 변환되어, 검출 신호로서 신호 처리 회로에 공급된다. 그리고, 신호 처리 회로에 있어서, 상기 검출 신호에 따라 소정의 연산 처리 등이 행해짐으로써, 재생 신호가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호가 생성되게 된다.
그런데, 상기 광 디스크 장치에 있어서, 광 디스크에 대하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우에는, 전술한 바와 같이, 먼저, 액세스 기구에 의해 광학 픽업이 광 디스크의 직경 방향으로 이동되어, 원하는 기록 트랙으로의 액세스가 행해진다. 이 때, 광 픽업의 광 빔 집속 수단은, 관성의 영향을 받아, 광학 부재에 대한 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋나는 경우가 있다. 이와 같이 광 빔 집속 수단의 광학 부재에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋나면, 광학 부재에 입사하는 귀환광 빔의 스포트가, 광로 분기 수단 상에 있어서, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 있어서는, 광학 픽업의 광로 분기 수단이, 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하 여 소정 각도 경사져 형성되어 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 귀환광 빔은, 상기 광로 분기 수단에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 광로 분기 수단에 의해 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각부가, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 되므로, 상기 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 신호 처리 회로에 있어서 소정의 연산 처리 등을 행함으로써, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 광 디스크 장치에 의하면, 이상과 같이, 광학 픽업을 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로 액세스시키는 경우 등에 있어서의 광 빔 집속 수단의 광학 부재에 대한 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 즉각적으로 회복시켜 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로로부터 분기하고, 또, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 광학 픽업의 광로 분기 수단을 이용하여, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 다른 광 디스크 장치는, 광 디스크를 회전 조작하는 디스크 회전 수단과, 상기 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업과, 상기 광학 픽업으로부터의 검출 신호를 처리하는 신호 처리 회로와, 상기 광학 픽업을 상기 광 디스크의 직경 방향으로 이동시키는 액세스 기구를 구비하고 있다.
그리고, 상기 광 디스크 장치에 있어서, 광학 픽업은, 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과, 상기 광학 부재와 일체로 형성되고, 상기 광로 분기 수단을 통과한 귀환광을 최소한 2개의 빔으로 분할하는 귀환광 빔 분할 수단과, 상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터를 구비하고, 상기 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에, 상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 본 발명의 다른 광 디스크 장치에 있어서, 기록 매체로서의 광 디스크는, 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작된다. 그리고, 이 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크에 대하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행할 때는, 먼저, 광학 픽업의 광원으로부터, 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크를 향하여, 광 빔이 출사된다. 그리고, 광학 픽업이, 액세스 기구에 의해 광 디스크의 직경 방향으로 이동되어, 원하는 기록 트랙에 액세스된다.
광학 픽업의 광원으로부터 출사된 광 빔은, 광학 부재를 투과하여 광 빔 집속 수단을 향하고, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된다.
여기서, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔의 스포트가, 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙으로부터 어긋난 경우, 또는 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺지 않는 경우는, 신호 처리 회로로부터의 트래킹 에러 신호 또는 포커스 에러 신호에 따라 2축 액추에이터가 구동되고, 이 2축 액추에이터에 의해, 광 빔 집속 수단이, 광 디스크의 직경 방향, 또는 광 디스크에 근접 이간되는 방향으로 이동 조작된다. 이로써, 광 빔 집속 수단에 의해 집속되어, 광 디스크의 신호 기록면 상에 조사되는 광 빔의 스포트가, 항상 광 디스크의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙에 추종하는 동시에, 광 디스크의 신호 기록면 상에 초점을 맺도록 이루어져 있다.
광 디스크의 신호 기록면 상에 조사된 광 빔은, 이 광 디스크의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되고, 광 빔 집속 수단을 다시 통과하여, 광학 부재에 입사한다.
광학 부재에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재와 일체로 형성된 광로 분기 수단에 의해, 그 광로가 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다. 구체적으로는, 광로 분기 수단은, 예를 들면, 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지고, 귀환광 빔은, 상기 홀로그램에 의해 광 검출기를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 분기된다.
광로 분기 수단에 의해 광로가 분기된 귀환광 빔은, 다음에, 광학 부재와 일체로 형성된 귀환광 빔 분할 수단에 의해, 최소한 2개의 빔으로 분할된다.
여기서, 귀환광 빔 분할 수단은, 서로 법선 벡터가 상이한 2개의 면을 가지고 있으므로, 귀환광 빔 분할 수단에 입사한 귀환광 빔은, 이들 각 면의 경계선을 따라 분할되고, 분할된 각부가 입사한 면의 법선 벡터에 따라 각각 상이한 방향으로 진행하여 광 검출기를 향하게 된다.
또, 광 검출기의 최소한 1개의 수광부는, 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있으므로, 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 귀환광은, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
광 검출기의 수광부의 각부에 있어서 수광된 귀환광 빔은, 이 광 검출기에 있어서 광전 변환되어, 검출 신호로서 신호 처리 회로에 공급된다. 그리고, 신호 처리 회로에 있어서, 상기 검출 신호에 따라 소정의 연산 처리 등이 행해짐으로써, 재생 신호가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호가 생성되게 된다.
그런데, 상기 광 디스크 장치에 있어서, 광 디스크에 대하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우에는, 전술한 바와 같이, 먼저, 액세스 기구에 의해 광학 픽업이 광 디스크의 직경 방향으로 이동되고, 원하는 기록 트랙으로의 액세스가 행해진다. 이 때, 광학 픽업의 광 빔 집속 수단은, 관성의 영향을 받아, 광학 부재에 대한 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋나는 경우가 있다. 이와 같이 광 빔 집속 수단의 광학 부재에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋나면, 광학 부재에 입사하는 귀환광 빔의 스포트가, 광로 분기 수단 상에 있어서, 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 본 발명에 관한 다른 광 디스크 장치에 있어서는, 광학 픽업의 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치가 정규의 위치로부터 광 디스크의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 귀환광 빔은, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 비대칭 분할된 귀환광의 각부가, 광 검출기의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 되므로, 상기 광 검출기의 수광부로부터의 검출 신호에 따라, 신호 처리 회로에 있어서 소정의 연산 처리 등을 행함으로써, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있다.
본 발명에 관한 다른 광 디스크 장치에 의하면, 이상과 같이, 광학 픽업을 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로 액세스시키는 경우 등에 있어서의 광 빔 집속 수단의 광학 부재에 대한 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 즉각적으로 회복시켜 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 본 발명에 관한 다른 광 디스크 장치에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 광학 픽업의 귀환광 빔 분할 수단을 이용하여, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 편리하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
도 1은, 종래의 광학 픽업을 모식적으로 나타낸 사시도.
도 2는, 광학 픽업의 액세스 시에 있어서의 대물 렌즈의 광 디스크의 직경 방향으로의 편차를 설명하기 귀한 도면.
도 3은, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치의 일 구성예를 나타낸 블록도.
도 4는, 본 발명을 적용한 광학 픽업을 모식적으로 나타낸 사시도.
도 5는, 본 발명을 적용한 집적 광학 소자의 상기 광학 픽업 내에 있어서의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이며, 상기 광학 픽업의 내부의 모양을 모식적으로 나타낸 측면도.
도 6은, 본 발명을 적용한 집적 광학 소자의 내부의 모양을 모식적으로 나타낸 측면도.
도 7은, 본 발명을 적용한 광학 픽업을 구성하는 각 부재의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 사시도.
도 8의 A 내지 C는, 본 발명을 적용한 광학 픽업에 있어서의 대물 렌즈의 위치와 홀로그램 상에 형성되는 귀환광 스포트의 위치의 관계를 나타낸 도면이며, 도 8의 A는 대물 렌즈가 정규의 위치에 있을 때의 모양을 나타내고, 도 8의 B 및 C는 대물 렌즈에 위치 편차가 생겼을 때의 모양을 나타내고 있다.
도 9는, 본 발명을 적용한 다른 집적 광학 소자의 내부의 모양을 모식적으로 나타낸 측면도.
도 10은, 본 발명을 적용한 다른 광학 픽업을 구성하는 각 부재의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 사면도.
도 11은, 본 발명을 적용한 다른 광학 픽업이 구비하는 광학 부재의 요부를 확대하여 나타낸 사면도.
도 12의 A 내지 C는, 본 발명을 적용한 다른 광학 픽업에 있어서의 대물 렌즈의 위치와 푸코 프리즘 상에 형성되는 귀환광의 스포트의 위치의 관계를 나타낸 도면이며, 도 12의 A는 대물 렌즈가 정규의 위치에 있을 때의 모양을 나타내고, 도 12의 B 및 C는, 대물 렌즈에 위치 편차가 생겼을 때의 모양을 나타내고 있다.
도 13은, 본 발명을 적용한 또 다른 집적 광학 소자의 내부의 모양을 모식적으로 나타낸 측면도.
도 14는, 본 발명을 적용한 또 다른 광학 픽업을 구성하는 각 부재의 위치 관계를 모식적으로 나타낸 사시도.
다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최상의 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
제1 실시 형태
본 발명을 적용한 광 디스크 장치의 일례의 전체 구성을 도 3에 나타낸다.
상기 광 디스크 장치(10)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기록 매체인 광 디스크(11)를 회전 구동하는 스핀들 모터(12)와, 이 스핀들 모터(12)에 의해 회전 구동되는 광 디스크(11)의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하고, 이 광 디스크(11)의 신호 기록면에 의해 반사된 귀환광 빔을 수광하여 광 디스크(11)의 신호 기록면에 기록된 기록 신호를 파악하는 광학 픽업(20)과, 이들 스핀들 모터(12) 및 광학 픽업(20)을 제어하는 제어부(13)를 구비하고 있다.
제어부(13)는, 광 디스크 컨트롤러(14)와 신호 처리 회로(15)와, 인터페이스(17)와, 헤드 액세스 제어부(18)와, 서보 제어부(19)를 구비하고 있다.
광 디스크 컨트롤러(14)는, 스핀들 모터(12)를 소정의 회전수로 구동 제어하는 동시에, 제어부(13) 내의 각부의 동작을 제어한다.
신호 처리 회로(15)는, 광학 픽업(20)으로부터의 검출 신호에 따라 재생 신호를 생성하고, 인터페이스(17)를 통하여 외부 컴퓨터 등에 송출된다. 이로써, 외부 컴퓨터 등은, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생 신호로서 수취할 수 있도록 되어 있다. 또, 신호 처리 회로(15)는, 광학 픽업(20)으로부터의 검출 신호에 따라, 트래킹 에러 신호나 포커스 에러 신호, 또는, 대물 렌즈의 위치 정보를 나타내는 신호 등의 제어 신호를 생성하고, 광 디스크 컨트롤러(14)에 공급한다.
헤드 액세스 제어부(18)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 광학 픽업(20)을 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작하고, 광학 픽업(20)을 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙까지, 예를 들면 트랙 점프 등에 의해 액세스시킨다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 트래킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터를 구동하고, 이 2축 액추에이터에 지지되어 있는 대물 렌즈를, 광 디스크(11)의 직경 방향(트래킹 방향) 및 광 디스크(11)의 신호 기록면에 근접 이간되는 방향(포커싱 방향)의 2축 방향으로 미동시켜, 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행한다.
또, 서보 제어부(19)는, 대물 렌즈의 위치 정보를 나타내는 신호에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터를 구동하고, 이 2축 액추에이터에 지지되어 있는 대물 렌즈를, 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동 시켜, 광학 픽업이 액세스 동작될 때에 생기는 대물 렌즈의 광 디스크의 직경 방향으로의 위치 편차를 수정하는, 이른바 중점 서보를 행한다.
광학 픽업(20)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 슬레드 이송축(24)을 통하여 헤드 액세스 제어부(18)의 슬레드 모터에 연결된 베이스(21)를 구비한다.
베이스(21)는, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속 재료가 판형으로 형성되어 이루어지고, 그 일 단측에, 폭 방향으로 관통하는 관통공(23)이 형성되어 있다. 베이스(21)는, 상기 관통공(23) 내에 슬레드 이송축(22)이 끼워 통해짐으로써, 슬레드 이송축(22)을 통하여 헤드 액세스 제어부(18)의 슬레드 모터에 연결되고, 슬레드 모터의 구동에 의해, 도 4 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
광학 픽업(20)은, 베이스(21)가, 헤드 액세스 제어부(18)의 슬레드 모터의 구동에 의해 광 디스크(11)의 직경 방향으로 이동 조작됨으로써, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙으로 액세스될 수 있도록 이루어져 있다.
또, 픽업(20)은, 베이스(21)가 헤드 액세스 제어부(18)의 슬레드 모터의 구동에 의해 광 디스크(11)의 직경 방향으로 이동 조작됨으로써, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙으로 액세스할 수 있도록 이루어져 있다.
또, 베이스(21)에는 광 디스크(11)와 대향하는 주면부에 개구되는 2축 액추에이터 수용부(26)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 2축 액추에이터 수용부(26) 내에, 대물 렌즈(27)를, 도 4 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향 및 도 4 중 화살표 Z로 나타낸 광 디스크(11)의 신호 기록면에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 미동시키는 2축 액추에이터(28)가 수용되어 있다.
2축 액추에이터(28)는, 베이스(21)에 고정되어 형성된 고정부(29)와, 이 고 정부(29)에 서스펜션(30)을 통하여 이동 가능하게 지지된 렌즈 지지부(31)와, 코일 및 마그네트를 가지고 전자력에 의해 렌즈 지지부(31)를 2축 방향으로 미동시키는 구동부(32)를 가지고 있다. 대물 렌즈(27)는, 상기 2축 액추에이터(28)의 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있다.
상기 2축 액추에이터(28)에 있어서, 구동부(32)의 코일에, 서보 제어부(19)로부터 트래킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호에 따른 전류가 공급되면, 구동부(32)가 전자력을 발생시켜, 공급된 전류 값에 따라 렌즈 지지부(31)를 2축 방향으로 미동시킨다. 이로써, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)가, 트래킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호에 따라, 광 디스크(11)의 직경 방향 및 광 디스크(11)에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 미동되게 된다.
또, 베이스(21)의 다른 단측에는, 광원인 반도체 레이저 소자나 광 검출기 등이 일체화되고, 원칩(one-chip)화되어 이루어지는 집적 광학 소자(40)가 장착되어 있다.
상기 광학 픽업(20)에 있어서, 집적 광학 소자(40)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 베이스(21)의 주면부에 대하여 대략 평행, 즉, 광 디스크(11)의 신호 기록면에 대하여 대략 평행한 방향으로 광 빔을 출사하도록, 베이스(21)에 장착되어 있다. 그리고, 상기 광학 픽업(20)에 있어서는, 집적 광학 소자(40)로부터 출사된 광 빔을, 상향 거울(32)의 반사면(32a)에 의해 반사시킴으로써 그 광로를 약 90도 절곡하여, 대물 렌즈(27)에 유도하도록 하고 있다.
광학 픽업(20)은, 이상과 같이, 집적 광학 소자(40)로부터 출사된 광 빔을 광 디스크(11)의 신호 기록면에 대하여 대략 평행하게 진행시킴으로써, 광 빔에 필요한 광로 길이를 확보하면서, 박형화(薄型化)를 도모하는 것이 가능해진다.
집적 광학 소자(40)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 광원으로서의 반도체 레이저 소자(41)와, 상기 반도체 레이저 소자(41)로부터 출사된 광 빔의 광로를 절곡하는 기능을 가지는 프리즘(42)과, 이 프리즘(42)에 의해 광로가 절곡된 레이저광을 투과시키는 동시에, 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 투과시키는 투명 재료로 이루어지는 광학 부재(43)와, 귀환광 빔을 수광하는 광 검출기로서의 포토 디텍터 IC(44)를 구비하고 있다.
여기서, 반도체 레이저 소자(41)와 프리즘(42)과 포토 디텍터 IC(44)는, 각각 패키지 부재(45) 내에 배치된 기판(46) 상에 형성되어 있다. 또, 패키지 부재(45)에는, 그 한 쪽의 주면부에 개구부(45a)가 형성되어 있고, 이 개구부(45a)가 형성된 패키지 부재(45)의 주면부 상에, 상기 개구부(45a)를 폐쇄하도록, 광학 부재(43)가 접착제 등에 의해 접합되어 있다. 즉, 집적 광학 소자(40)는, 상기 각 부재가 집적되어, 일체의 소자로서 구성되어 있다. 그리고, 상기 집적 광학 소자(40)는, 전술한 광학 픽업(20)의 베이스(21)에 장착되어, 고정된 상태로 지지되어 있다.
반도체 레이저 소자(41)는 반도체의 재결합 발광을 이용한 발광 소자이며, 광 디스크(11)의 신호 기록면에 조사시키는 레이저 광(광 빔)을 출사한다.
프리즘(42)은 기판(46)에 대하여 약 45도의 경사각으로 경사진 경사면(42a)을 가지고, 상기 경사면(42a)에서, 반도체 레이저 소자(41)로부터 기판(46)에 대하여 대략 평행한 방향으로 출사된 광 빔을 반사하고, 그 광로를 약 90도 절곡한다.
광학 부재(43)는, 예를 들면, 투명한 플라스틱 재료나 유리 등이 서로 평행한 제1 면(43a)과 제2 면(43b)을 가지는 평행 평판형으로 형성되어 이루어진다. 그리고, 상기 광학 부재(43)는, 제1 면(43a)에서 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 폐쇄하도록, 패키지 부재(45) 상에 접합되어 있다.
광학 부재(43)의 제1 면(43a)에는, 프리즘(42)에 의해 반사되어, 광학 부재(43)에 입사하는 광 빔의 광로 상에 위치하여, 광 빔 분할 수단으로서의 그레이팅(47)이 일체 형성되어 있다.
상기 그레이팅(47)은 입사한 광을 회절시키는 회절 격자이며, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 약간 경사진 방향으로 연장되는 복수의 홈을 가지고, 이들 홈의 회절 작용에 의해, 광학 부재(43)에 입사한 광 빔을, 0차 회절광으로 이루어지는 주 빔 및 플러스 마이너스 1차 회절광으로 이루어지는 2개의 부 빔의 최소한 3개의 광 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 기능을 가진다.
상기 그레이팅(47)에 의해 분할된 복수의 빔 중, 주 빔은, 광 디스크(11)의 신호 기록면의 소정의 기록 트랙 상에 조사되게 된다. 또, 그레이팅(47)에 의해 분할된 복수의 빔 중, 2개의 부 빔은, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에 있어서, 주 빔이 조사되는 위치로부터 기록 트랙을 따라 상하 방향으로 떨어진 위치에서, 또한 기록 트랙의 중심으로부터 좌우로 1/4 트랙 정도 떨어진 위치에 조사되게 된다. 이로써, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에는, 3개의 광 스포트가 형성되게 된다. 따라서, 광학 픽업(20)은, 이른바 3빔법에서의 트래킹 에러 신호의 검출이 가능해진다.
그리고, 상기 그레이팅(47)은 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사되고, 대물 렌즈(27)를 통과하여 광학 부재(43)에 다시 입사한 귀환광 빔에 있어서, 후술하는 홀로그램(48)에 의해 회절되어 포토 디텍터 IC(44)를 향하는 광이 입사하지 않을 정도로, 그 크기가 설정되어 있다.
또, 광학 부재(43)의 제2 면(43b)에는, 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사되고, 대물 렌즈(27)를 통과하여 광학 부재(43)에 다시 입사하는 귀환광 빔의 광로 상에 위치하여, 광로 분기 수단으로서의 홀로그램(48)이 일체 형성되어 있다.
상기 홀로그램(48)은, 제1 면(43a)으로부터 광학 부재(43)에 입사한 광, 즉 광 디스크(11)를 향하는 광 빔을 그대로 투과시키는 동시에, 제2 면(43b)으로부터 광학 부재(43)에 입사한 광, 즉 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 포토 디텍터 IC(44)를 향하는 방향으로 회절시킨다.
광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔은, 상기 홀로그램(48)에 의해 포토 디텍터 IC(44)를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 제1 면(43a)으로부터 광학 부재(43)에 입사한 광 빔의 광로와 분기되게 된다.
또, 상기 홀로그램(48)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 주 빔의 귀환광 빔의 광축 O를 통하는 경계선(48a)을 경계로 2분할되고, 서로 주 회절각이 상이한 홀로그래픽 격자가 형성된 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)을 가지는 구성으로 되어 있다. 이들 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 홀로그래픽 격자는, 동시에 경계선(48a)에 대하여 대략 수직의 방향으로 연장되는 복수의 홈에 의해 구성되어 있다. 따라서, 상기 홀로그램(48)에 입사한 귀환광 빔은, 이 홀로그램(48)의 경계선(48a)에 의해 2분할되고, 한 쪽의 홀로그램 영역에(48b)에 입사한 부분과 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 입사한 부분이 서로 상이한 회절각으로 경계선(48a)을 따른 방향으로 회절되고, 도 7 중의 스포트 SP1, SP2로서 나타낸 바와 같이, 대략 반원형의 스포트를 형성하는 빔으로서, 포토 디텍터 IC(44)의 상이한 위치로 각각 향하게 된다. 그리고, 도 7에 있어서는, 주 빔만을 도시하고 있다.
광학 픽업(20)에 있어서는, 상기 홀로그램(48)의 경계선(48a)에 의해 2분할되고, 포토 디텍터 IC(44)의 상이한 위치로 향하는 귀환광 빔의 각 부분을 포토 디텍터 IC(44)의 수광부의 대응하는 부분에서 각각 수광함으로써, 이른바 푸코법에서의 포커스 에러 신호의 검출이 가능해진다.
또, 상기 홀로그램(48)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 도 7 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 일치하지 않도록, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 소정 각도 경사져 형성되어 있다. 구체적으로는, 홀로그램(48)은, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여, 예를 들면 45도 정도 경사지도록 형성되어 있다.
여기서, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향이라는 것은, 홀로그램(48)에 입사하는 귀환광 빔에 관하여, 실질적으로 광 디스크(11)의 직경 방향과 등가의 방향이며, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에 조사되는 광 빔의 스 포트가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 이동했을 때에, 홀로그램(48)에 입사하는 귀환광 빔이 이동하는 방향이다.
그리고, 도 7에 있어서는, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향이 광 디스크(11)의 직경 방향과 동일항 방향으로 되도록, 집적 광학 소자(40)와 대물 렌즈(27) 사이에 배치되는 상향 거울(32)을 생략하여 도시하고 있다. 또, 상기 도 7에 있어서는, 반도체 레이저 소자(41), 프리즘(42), 광학 부재(43) 및 포토 디텍터 IC(44)를 개별 부재로서 도시하고 있으나, 실제로는 이들 각 광학 소자는, 전술한 바와 같이, 집적 광학 소자(40)로서 일체의 부재로서 구성되어 있다.
이상과 같이, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록 형성되어 있는 경우, 대물 렌즈(27)의 광학 부재(43)에 대한 위치, 즉 대물 렌즈(27)의 집적 광학 소자(40) 및 이를 지지하는 광학 픽업(20)의 베이스(21)에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋난 경우에는, 대물 렌즈(27)를 통과하여 홀로그램(48)에 입사하는 귀환광 빔은, 이 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각 부분이, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
따라서, 광학 픽업(20)에 있어서는, 이들 포토 디텍터 IC(44)의 수광부의 대응하는 부분에서 수광된 귀환광 빔의 각 부분의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출할 수 있다.
그리고, 이상은, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 45도 정도 경사지도록 형성된 홀로그램(48)을 예로 설명하였으나, 경계선(48a)의 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대한 경사 각도는, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 얻을 수 있는 범위에서 적절하게 설정하면 된다.
대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 얻을 수 있는 범위는, 광학 픽업(20)을 구성하는 각 부재의 성능 등에도 다소 좌우되지만, 일반적으로, 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있으면, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하기 위해 필요한 감도를 충분히 얻을 수 있다.
따라서, 홀로그램(48)은, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
포토 디텍터 IC(44)는 홀로그램(48)에 의해 회절되고, 광학 부재(43)를 투과한 귀환광 빔을 수광하는 포토 디텍터부와, 이 포토 디텍터부로부터의 전류를 전압으로 변환하는 전압 변환 회로를 가지고, 이들이 일체의 소자로서 구성된 것이다.
포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 중앙의 수광부 A와 이 수광부 A로부터, 도 7 중 화살표 Y로 나타낸 광 디스크(11)의 기록 트랙을 따른 방향에 대응한 방향으로 약간 떨어진 위치에 배치된 2개의 수광부 B, C를 가지고 있다.
여기서, 광 디스크(11)의 기록 트랙을 따른 방향에 대응한 방향이라는 것은, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부에 입사하는 귀환광 빔에 관하여, 실질적으로 광 디스크(11)의 기록 트랙을 따른 방향과 등가의 방향이며, 광 디스크(11)의 기록면 상에 조사되는 광 빔의 스포트가 광 디스크(11)의 기록 트랙을 따라 이동했을 때에, 포토 디텍터부에 입사하는 귀환광 빔이 이동하는 방향이다.
또, 이들 포토 디텍터부의 수광부 중, 중앙의 수광부 A는, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 평행한 분할선, 즉, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 45도 정도 경사진 분할선(d3)과, 이 분할선(d3)에 직교하는 분할선(d4)에 의해 분할되고, 4개의 수광부 A1, A2, A3, A4를 가지도록 구성되어 있다.
포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부는, 이들의 수광부 중, 수광부 B와 수광부 C에 의해, 그레이팅(47)에 의해 분할된 2개의 부 빔의 귀환광을 수광하도록 이루어져 있다. 또, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부는, 중앙의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2에 의해, 주 빔의 귀환광 빔 중, 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에서 회절된 부분을 수광하고, 중앙의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3,A4에 의해, 주 빔의 귀환광 빔 중, 홀로그램(48)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에서 회절된 부분을 수광하도록 이루어져 있다.
여기서, 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에서 회절된 귀환광을 수광하는 수광부 A1과 수광부 A2, 홀로그램(48)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에서 회절된 귀환광을 수광하는 수광부 A3와 수광부 A4는, 동시에 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 평행한 분할선(d3)에 의해 분할되어 있다.
상기 광학 픽업(20)에 있어서는, 이상과 같이, 홀로그램(48)의 경계선(48a)에 평행한 분할선(d3)에 의해 분할된 2개의 수광부에서, 주 빔의 귀환광 빔의 홀로그램(48)에 의해 분할된 각 부분이 각각 수광되도록 이루어져 있으므로, 예를 들면, 반도체 레이저 소자(41)에 발진 파장 변화가 생긴 경우나, 온도 변화에 의해 광학 부재(43)에 굴절률 변화가 생긴 경우 등에, 초점이 맞추어진 상태에 있는 광 빔의 귀환광 스포트의 포토 디텍터 IC(44) 상에 있어서의 위치가 다소 변화된 경우라도, 상기 귀환광 스포트의 위치 변화에 기인하여 포커스 에러 신호 레벨 편차가 생기는 것을 유효하게 억제하고, 적절한 포커스 에러 신호를 검출하는 것이 가능해진다.
상기 포토 디텍터 IC(44)에 있어서, 포토 디텍터부의 각 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C가 수광한 귀환광의 광량에 따른 전류 값은, 전압 변환 회로에 의해 전압 값으로 변환되고, 수광 신호로서, 광 디스크 장치(10)의 신호 처리 회로(15)에 공급된다. 그리고, 상기 신호 처리 회로(15)에 있어서, 이들 수광 신호에 따라 소정의 연산 처리가 이루어짐으로써, 재생 신호 RF1이 생성되는 동시에, 이른바, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호 FE1, 이른바 3빔법에 의해 트래킹 에러 신호 TR1이 각 각 생성되고, 또한 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호가 생성된다.
여기서, 이상과 같이 구성되는 광 디스크 장치(10)에 의해, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생하는 동작에 대하여 설명한다.
상기 광 디스크 장치(10)에 의해 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생할 때는, 먼저, 광 디스크(11)가 스핀들 모터(12)에 장착된다. 그리고, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어에 의해 스핀들 모터(12)가 소정의 회전수로 회전 구동됨으로써, 광 디스크(11)가 회전 조작된다.
또, 광학 픽업(20)의 집적 광학 소자(40)가 구비하는 반도체 레이저 소자(41)로부터 광 빔이 출사된다. 그리고, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어에 의해, 헤드 액세스 제어부(18)의 슬레드 모터가 구동됨으로써, 광학 픽업(20)이 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작되어, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙에 액세스된다.
반도체 레이저 소자(41)로부터 출사된 광 빔은, 프리즘(42)의 경사면(42a)에서 반사되어, 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 통하여, 광학 부재(43)의 제1 면(43a)으로부터 광학 부재(43)에 입사한다. 광학 부재(43)에 입사한 광 빔은, 이 광학 부재(43)의 제1 면(43a)에 형성된 그레이팅(47)에 의해 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할되고, 광학 부재(44)를 투과하여, 집적 광학 소자(40)로부터 출사된다.
집적 광학 소자(40)로부터 출사된 광 빔은, 상향 거울(32)의 반사면(32a)에서 반사되어, 대물 렌즈(27)에 입사한다. 대물 렌즈(27)에 입사한 광 빔은, 이 대물 렌즈(27)에 의해 집속되어, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙에 조사된다. 이 때, 그레이팅(47)에 의해 분할된 주 빔과 2개의 부 빔에 의해, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에는 3개의 광 스포트가 형성되게 된다.
광 디스크(11)의 신호 기록면에 조사된 광 빔은, 이 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되어, 대물 렌즈(27)를 다시 통과하고, 광학 부재(43)에 제2 면(43b)으로부터 입사한다.
제2 면(43b)으로부터 광학 부재(43)에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재(43)의 제2 면(43b)에 형성된 홀로그램(48)에 의해 회절되어, 그 광로가, 제1 면(43a)으로부터 광학 부재(43)에 입사한 광 빔의 광로와 분기된다.
이 때, 귀환광 빔은, 홀로그램(48)의 경계선(48a)에 의해 2분할되고, 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 입사한 부분과 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 입사한 부분이 서로 상이한 회절각으로 경계선(48a)을 따른 방향으로 회절되어, 포토 디텍터 IC(44)가 상이한 위치로 각각 향하게 된다.
홀로그램(48)에 의해 회절되어, 광학 부재(43)를 투과한 귀환광 빔은, 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 통하여 패키지 부재(45) 내에 입사하고, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하여, 상기 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C에 의해 각각 수광된다.
여기서, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하는 귀환광 빔 중, 그레이팅(47)에 의해 분할된 2개의 부 빔의 귀환광 빔은, 포토 디텍터부의 수광부 B와 수광부 C에 의해 각각 수광된다.
또, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하는 귀환광 빔 중, 주 빔의 귀환광 빔에 있어서, 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에서 회절된 부분은, 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2에 의해 수광되고, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하는 귀환광 빔 중, 주 빔의 귀환광으로서, 홀로그램(48)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에서 회절된 부분은, 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3, A4에 의해 수광된다.
포토 디텍터부의 각 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C에 의해 수광된 귀환광 빔은, 이들 각 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C에 있어서, 광량에 따른 전류 값으로 검출된다. 그리고, 상기 귀환광 빔의 광량에 따른 전류 값은, 전압 변환 회로에 의해 전압 값으로 변환되어, 수광 신호로서 신호 처리 회로(15)에 공급된다.
그리고, 상기 신호 처리 회로(15)에 있어서, 이들 수광 신호에 따라 소정의 연산 처리가 이루어짐으로써, 재생 신호 RF1이 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 트래킹 에러 신호 TR1이 생성된다.
또, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 이들 수광 신호에 따라 연산 처리가 이루어짐으로써, 대물 렌즈의 위치 정보를 나타내는 신호 S1이 생성된다.
여기서, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4에 의해 수광된 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SA1, SA2, SA3, SA4로 하면, 재생 신호 RF1은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 6으로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
RF1= (SA1＋SA2) ＋(SA3＋SA4) …식 6
신호 처리 회로(15)에서 생성된 재생 신호 RF1은, 에러 정정 처리 등이 행해진 후에, 인터페이스(17)를 통하여 외부 컴퓨터 등에 송출된다. 이로써, 외부 컴퓨터 등은, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생 신호로서 수취할 수 있다.
또, 포토 디텍터 IC(44)가 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4에 의해 수광한 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SA1, SA2, SA3, SA4로 하면, 포커스 에러 신호 FE1은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 7, 8 또는 9로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
FE1= SA1-SA2 …식 7
FE1= SA3-SA4 …식 8
FE1= (SA1＋SA3) -(SA2＋SA4) …식 9
또, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 B와 수광부 C에 의해 각각 수광된 2개의 부 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SB, SC로 하면, 트래킹 에러 신호 TR1은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 10으로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
TR1=SB-SC …식 10
신호 처리 회로(15)에서 생성된 포커스 에러 신호 FE1 및 트래킹 에러 신호 TR1은, 광 디스크 컨트롤러(14)를 통하여 서보 제어부(19)에 공급된다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 포커스 에러 신호 FE1 및 트래킹 에러 신호 TR1에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동 한다.
2축 액추에이터(28)는, 서보 제어부(19)에 의해 포커스 에러 신호 FE1 및 트래킹 에러 신호 TR1에 따라 구동됨으로써, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 신호 기록면에 근접 이간되는 방향으로 미동시키는 포커스 서보를 행하여, 대물 렌즈(27)에 의해 집속된 광 빔의 초점을 항상 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에 위치시키도록 제어하는 동시에, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동시키는 트래킹 서보를 행하여, 대물 렌즈(27)에 의해 집속된 광 빔의 스포트를 광 디스크(11)의 기록 트랙에 추종시키도록 제어한다.
광 디스크 장치(10)는, 이상과 같이, 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행하면서 재생 신호를 파악함으로써, 광 디스크(11)에 예를 들면 면 흔들림이나 경사 등이 생긴 경우라도, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 적절하게 재생할 수 있도록 이루어져 있다.
그런데, 상기 광 디스크 장치(10)에 있어서, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생하는 경우, 전술한 바와 같이, 먼저, 광학 픽업(20)이, 스핀들 모터(12)에 장착된 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작되어, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙에 액세스된다. 이 때, 트래킹 서보는 오프로 한 상태로 되어 있다.
여기서, 광학 픽업(20)의 대물 렌즈(27)는, 전술한 바와 같이, 2축 액추에이터(28)의 고정부(29)에 대하여 서스펜션(30)을 통하여 이동 가능하게 지지된 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있으므로, 광학 픽업(20)이 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작되었을 때, 또, 이 이동이 정지되었을 때에, 관성의 영향을 받아, 고정부(29)에 대한 위치, 즉, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정되어 있는 부분에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나게 된다.
이와 같이, 대물 렌즈(27)가 정규의 위치로부터 어긋난 상태에서는, 광 디스크(11)에 대한 신호의 기록 재생을 적절하게 행할 수 없다. 상기 대물 렌즈(28)의 정규의 위치로부터의 편차는, 소정의 시간이 경과하면 자연히 회복되게 되지만, 상기 대물 렌즈(27)의 편차가 자연히 회복되는 것을 기다려 기록 재생을 행하려면, 광 디스크(11)의 소정의 기록 트랙에 대한 신호의 기록 재생을 개시할 때까지 비교적 긴 시간이 걸리고, 실질적으로 고속 액세스성이 저해되고 말게 된다.
그래서, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 상기와 같은 대물 렌즈(27)의 정규의 위치로부터의 편차를 대물 렌즈(27)의 위치 정보로서 검출하고, 상기 대물 렌즈(27)의 위치 정보에 따라, 서보 제어부(19)가 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동하여, 대물 렌즈(4)의 위치 편차를 수정하는 이른바 중점 서보를 행함으로써, 대물 렌즈(27)의 정규의 위치로부터의 편차를 즉각적으로 회복시켜, 고속 액세스성을 실현하도록 하고 있다.
본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정되어 있는 부분에 대한 대물 렌즈(27)의 위치가, 도 8의 A에 나타낸 정규의 위치로부터, 도 8의 B 및 C에 나타낸 바와 같이, 도면 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나면, 집적 광학 소자(40)의 광학 부재(43)에 제2 면(43b)으로부터 입사하는 귀환광 빔의 스포트의 위치가, 홀로그램(48) 상에 있어서, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 홀로그램(48)은, 대물 렌즈(27)가 정규의 위치에 있을 때에, 광학 부재(43)에 입사하는 주 빔의 귀환광 빔의 광축 O를 통하는 경계선(48a)을 경계로 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)으로 분할되어 있고, 이들 2개의 홀로그램 영역(48b, 48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록 소정 각도 경사져 형성되어 있다.
따라서, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정되어 있는 부분에 대한 대물 렌즈(27)의 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나면, 상기 홀로그램(48)에 입사한 주 빔의 귀환광이, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 의해, 비대칭으로 분할되게 된다.
즉, 대물 렌즈(27)가 정규의 위치에 있을 때는, 도 8의 A에 나타낸 바와 같이, 주 빔의 귀환광 빔은, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)에 균등하게 입사하고, 이들 경계선(48a)에 의해, 대략 균등하게 2분할되게 된다.
이에 대하여, 대물 렌즈(27)의 위치가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나면, 주 빔의 귀환광 빔은, 도 8의 B에 나타낸 바와 같이, 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 입사하는 부분이 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 입사하는 부분보다도 작아지고, 또는 도 8의 C에 나타낸 바와 같이, 홀로그램(48)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 입사하는 부분이 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 입사하는 부분보다도 작아지고, 이들 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 의해 비대칭으로 분할되게 된다.
그리고, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 의해 비대칭으로 분할된 주 빔의 귀환광 빔의 각 부분은, 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에서 회절된 부분이, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2에 의해 수광되고, 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에서 회절된 부분이, 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3, A4에 의해 수광되게 된다.
따라서, 도 8의 B에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(27)의 위치가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나고, 주 빔의 귀환광 빔의 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 입사하는 부분이 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 입사하는 부분보다도 작아진 경우에는, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2 상에는 어두운 스포트가 형성되고, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3, A4 상에는 밝은 스포트가 형성되게 된다. 그리고, 이들 수광부 A1, A2에 의해 수광된 광과 수광부 A3, A4에 의해 수광된 광의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 검출할 수 있다.
또, 도 8의 C에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(27)의 위치가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나고, 주 빔의 귀환광 빔의 홀로그램(48)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에 입사하는 부분이 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 입사하는 부분보다도 작게된 경우에는, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3, A4 상에는 어두운 스포트가 형성되고, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2 상에는 밝은 스포트가 형성되게 된다. 그리고, 이들 수광부 A1,A2에 의해 수광된 광과 수광부 A3, A4에 의해 수광된 광의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 검출할 수 있다.
본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4로부터의 수광 신호에 따라, 신호 처리 회로(15)에 있어서 소정의 연산 처리를 행함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호를 생성하도록 하고 있다.
여기서, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4에 의해 수광된 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SA1, SA2, SA3, SA4라고 하면, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S1은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음 식 11로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
S1= (SA1＋SA2) - (SA3＋SA4) …식 11
신호 처리 회로(15)에서 생성된 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S1은, 광 디스크 컨트롤러(14)를 통하여 서보 제어부(19)에 공급된다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S1에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)을 구동한다.
2축 액추에이터(28)는, 서보 제어부(19)에 의해, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S1에 따라 구동됨으로써, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동시키는 중점 서보를 행하여, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정된 각부에 대한 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 즉각적으로 보정하고, 대물 렌즈(27)를 항상 정규의 위치에 위치시키도록 제어한다.
본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 이상과 같이, 중점 서보를 행하면서 광학 픽업(20)의 액세스 동작이 행해지므로, 고속 액세스성이 실현되게 된다.
또, 본 예의 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 포커스 에러 신호 FE1이, 이른바 푸코법에 의해 검출되므로, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 상에 형성되는 귀환광 빔의 스포트 직경이 작다. 그러므로, 그레이팅(47)에 의해 분할된 주 빔과 2개의 부 빔이 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에 조사되었을 때의 각 스포트 사이의 거리를 작게 하는 것이 가능해지고, 광 디스크(11)의 기록 트랙의 방향과, 이들 각 스포트를 맺는 선이 이루는 각의 허용도를 크게 할 수 있는 동시에, 광 디스크(11)에 흠 등의 결함이 생기고 있는 경우라도, 트래킹 서보를 적절하게 행하여, 정확한 신호의 기록 재생을 행하는 것이 가능해진다.
제2 실시 형태
다음에, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치의 다른 예에 대하여 설명한다. 상기 광 디스크 장치는, 집적 광학 소자의 광학 부재가 전술한 제1 실시 형태의 광 디스크 장치와 약간 상이하다는 것 이외는, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 구성이므로, 이하, 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 생략하고, 제1 실시 형태와 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
제2 실시 형태의 광 디스크 장치(10)는, 광학 픽업(20)이 도 9에 나타낸 바와 같은 집적 광학 소자(50)를 구비하고 있다. 상기 도 9에 나타낸 집적 광학 소자(50)는, 제1 실시 형태에 있어서의 집적 광학 소자(40)의 광학 부재(43) 대신에 광학 부재(51)를 구비하고 있다는 것 이외는, 제1 실시 형태에 있어서의 집적 광학 소자(40)와 동일한 구성이다.
광학 부재(51)는, 예를 들면, 투명한 플라스틱 재료나 유리 등이 서로 평행한 제1 면(51a)과 제2 면(51b)을 가지는 평행 평판형으로 형성되어 이루어진다. 그리고, 상기 광학 부재(51)는 제1 면(51a)이 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 폐쇄하도록, 패키지 부재(45) 상에 접합되어 있다.
광학 부재(51)의 제1 면(51a)에는, 프리즘(42)에 의해 반사되고, 광학 부재(51)에 입사하는 광 빔의 광로 상에 위치하여, 광 빔 분할 수단으로서의 그레이팅(47)이 일체 형성되어 있다.
상기 그레이팅(47)은, 제1 실시 형태의 집적 광학 소자(40)가 구비하는 그레이팅(47)과 마찬가지로, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 약간 경사진 방향으로 연장되는 복수의 홈을 가지고, 이들 홈의 회절 작용에 의해, 광학 부재(51)에 입사한 광 빔을, 0차 회절광으로 이루어지는 주 빔 및 플러스 마이너스 1차 회절광으로 이루어지는 2개의 부 빔의 최소한 3개의 광 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 기능을 가진다.
또, 광학 부재(51)의 제2 면(51b)에는, 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사되고, 대물 렌즈(27)를 통과하여 광학 부재(51)에 다시 입사하는 귀환광 빔의 광로 상에 위치하여, 광로 분기 수단으로서의 홀로그램(52)이 일체 형성되어 있다.
상기 홀로그램(52)은, 제1 실시 형태의 집적 광학 소자(40)가 구비하는 홀로그램(48)과 상이하고, 전체가 1개의 홀로그램 영역으로 되어 있다. 그리고, 상기 홀로그램 영역은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 도 10 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여, 예를 들면, 45도 정도 경사지는 방향으로 연장되는 복수의 홈으로 구성되는 홀로그래픽 격자로 이루어진다.
상기 홀로그램(52)은, 제1 면(51a)으로부터 광학 부재(51)에 입사한 광, 즉 광 디스크(11)를 향하는 광 빔을 그대로 투과시키는 동시에, 제2 면(51b)으로부터 광학 부재(51)에 입사한 광, 즉 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 포토 디텍터 IC(44)를 향하는 방향으로 회절시킨다.
광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔은, 상기 홀로그램(52)에 의해 포토 디텍터 IC(44)를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 제1 면(51a)으로부터 광학 부재(51)에 입사한 광 빔의 광로와 분기되게 된다.
또, 광학 부재(51)의 제1 면(51a)에는, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 홀로그램(52)에 의해 회절된 귀환광 빔의 광로 상에 위치하여, 귀환광 빔 분할 수단으로서의 푸코 프리즘(53)이 일체 형성되어 있다.
상기 푸코 프리즘(53)은 서로 상이한 법선 벡터를 가지는 2개의 면(53a,53b)으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 프리즘(53)은 이들 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)이, 홀로그램(52)에 의해 회절된 주 빔의 귀환광의 중심을 통하고, 또한 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록, 즉 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사지도록, 광학 부재(51)의 제1 면(51a)에 형성되어 있다. 구체적으로는, 푸코 프리즘(53)은, 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)이, 도 10에 나타낸 바와 같이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여, 예를 들면 45도 정도 경사지도록 형성되어 있다.
그리고, 도 10에 있어서는, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향을 광 디스크(11)의 직경 방향과 동일 방향으로서 도시하고 있다.
또, 상기 푸코 프리즘(53)은, 2개의 면(53a,53b) 중, 한 쪽의 면(53a)의 법선 벡터가, 다른 쪽 면(53b)의 법선 벡터에 대하여, 홀로그램(52)에 의한 회절각과 대략 동일한 각도를 이루도록 이루어지고, 또한 다른 쪽의 면(53b)의 법선 벡터가, 광학 부재(51)의 제1 면(51a)의 법선 벡터와 동일한 성분을 가지도록 형성되어 있다.
홀로그램(52)에 의해 회절되어, 푸코 프리즘(53)에 입사한 귀환광 빔은, 상기 푸코 프리즘(53)의 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해 2분할되고, 한 쪽의 면(53a)에 입사한 부분과 다른 쪽의 면(53b)에 입사한 부분이 서로 상이한 방향으로 진행되고, 포토 디텍터 IC(44)가 상이한 위치로 각각 향하게 된다.
따라서, 상기 집적 광학 소자(50)를 구비한 광학 픽업(20)에 있어서는, 상기 푸코 프리즘(53)의 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해 2분할되고, 포토 디텍 터 IC(44)가 상이한 위치로 향하는 귀환광 빔의 각 부분을 포토 디텍터 IC(44)의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광함으로써, 이른바 푸코법에서의 포커스 에러의 검출이 가능해진다.
또, 상기 푸코 프리즘(53)은, 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록 형성되어 있으므로, 상기 푸코 프리즘(53)의 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해 분할된 귀환광 빔의 광량차를 검출함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 얻을 수 있다.
즉, 푸코 프리즘(53)이 이상과 같이 구성되어 있는 경우에는, 대물 렌즈(27)의 광학 부재(51)에 대한 위치, 즉 대물 렌즈(27)의 집적 광학 소자(50) 및 이를 지지하는 광학 픽업(20)의 베이스(21)에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋났을 때에는, 대물 렌즈(27)를 통과하여 홀로그램(52)에 의해 회절되고, 푸코 프리즘(53)에 입사하는 귀환광 빔은, 상기 푸코 프리즘(53)의 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각 부분이, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
따라서, 광학 픽업(20)에 있어서는, 이들 포토 디텍터 IC(44)의 수광부의 대응하는 부분에서 수광된 귀환광 빔의 각 부분의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출할 수 있다.
그리고, 이상은, 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 45도 정도 경사지도록 형성된 푸코 프리즘(53)을 예 로 설명하였으나, 경계선(53c)의 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대한 경사 각도는, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 얻을 수 있는 범위에서 적절하게 설정하면 된다.
대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 얻을 수 있는 범위는, 광학 픽업(20)을 구성하는 각 부재의 성능 등에도 다소 좌우되지만, 일반적으로, 경계선(53c)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있으면, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 충분히 얻을 수 있다.
따라서, 푸코 프리즘(53)은, 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 이상과 같이 구성되는 제2 실시 형태의 광 디스크 장치(10)에 의해, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생하는 동작에 대하여 설명한다.
상기 광 디스크 장치(10)에 의해 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생할 때는, 먼저, 광 디스크(11)가 스핀들 모터(12)에 장착된다. 그리고, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어에 의해 스핀들 모터(12)가 소정의 회전수로 회전 구동됨으로써, 광 디스크(11)가 회전 조작된다.
또, 광학 픽업(20)의 집적 광학 소자(40)가 구비하는 반도체 레이저 소자(41)로부터 광 빔이 출사된다. 그리고, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어에 의 해, 헤드 액세스 제어부(18)의 슬레드 모터가 구동됨으로써, 광학 픽업(20)이 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작되어, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙에 액세스된다.
반도체 레이저 소자(41)로부터 출사된 광 빔은, 프리즘(42)의 경사면(42a)에서 반사되고, 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 통하여, 광학 부재(51)의 제1 면(51a)으로부터 광학 부재(51)에 입사한다. 광학 부재(51)에 입사한 광 빔은, 상기 광학 부재(51)의 제1 면(51a)에 형성된 그레이팅(47)에 의해 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할되고, 광학 부재(51)를 투과하여, 집적 광학 소자(50)로부터 출사된다.
집적 광학 소자(50)로부터 출사된 광 빔은, 상향 거울(32)의 반사면(32a)에서 반사되어, 대물 렌즈(27)에 입사한다. 대물 렌즈(27)에 입사한 광 빔은, 이 대물 렌즈(27)에 의해 집속되어, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙에 조사된다. 이 때, 그레이팅(47)에 의해 분할된 주 빔과 2개의 부 빔에 의해, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에는 3개의 광 스포트가 형성되게 된다.
광 디스크(11)의 신호 기록면에 조사된 광 빔은, 이 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사되어, 신호 성분을 포함하는 귀환광 빔으로 되어, 대물 렌즈(27)를 다시 통과하고, 광학 부재(51)에 제2 면(51b)으로부터 입사한다.
제2 면(51b)으로부터 광학 부재(551)에 입사한 귀환광 빔은, 이 광학 부재(51)의 제2 면(51b)에 형성된 홀로그램(52)에 의해 회절되어, 그 광로가, 제1 면(51)에 입사한 광 빔의 광로와 분기된다.
광학 부재(51)의 제2 면(51b)에 형성된 홀로그램(52)에 의해 회절된 귀환광 빔은, 광학 부재(51)를 투과하여, 이 광학 부재(51)의 제1 면(51a)에 형성된 푸코 프리즘(53)에 의해 2개의 빔으로 분할되고, 상기 푸코 프리즘(53)의 한 쪽의 면(53a)에 입사한 부분과 다른 쪽의 면(53b)에 입사한 부분이, 각 면의 법선 벡터에 따라 서로 상이한 방향으로 진행되고, 포토 디텍터 IC(44)가 상이한 위치로 각각 향하게 된다.
푸코 프리즘(53)에 의해 2개의 빔으로 분할된 귀환광 빔은, 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 통하여 패키지 부재(45) 내에 입사하고, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하여, 상기 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C에 의해 각각 수광된다.
여기서, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하는 귀환광 빔 중, 그레이팅(47)에 의해 분할된 2개의 부 빔의 귀환광 빔은, 포토 디텍터부의 수광부 B와 수광부 C에 의해 각각 수광된다.
또, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하는 귀환광 빔 중, 주 빔의 귀환광 빔에 있어서, 푸코 프리즘(53)의 한 쪽의 면(53a)에 입사한 부분은, 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A3, A4에 의해 수광되고, 포토 디텍터 IC(44)에 도달하는 귀환광 빔 중, 주 빔의 귀환광 빔에 있어서, 푸코 프리즘(53)의 다른 쪽의 면(53b)에 입사한 부분은, 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A1, A2에 의해 수광된다.
포토 디텍터부의 각 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C에 의해 수광된 귀환광 빔 은, 이들 각 수광부 A1, A2, A3, A4, B, C에 있어서, 광량에 따른 전류 값으로서 검출된다. 그리고, 상기 귀환광 빔의 광량에 따른 전류 값은, 전압 변환 회로에 의해 전압 값으로 변환되어, 수광 신호로서 신호 처리 회로(15)에 공급된다.
그리고, 상기 신호 처리 회로(15)에 있어서, 이들 수광 신호에 따라 소정의 연산 처리가 이루어짐으로써, 재생 신호 RF2가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 에러 신호 FE2가 생성되고, 또, 이른바 3빔법에 의해 트래킹 에러 신호 TR2가 생성된다.
또, 본 예의 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 이들 수광 신호에 따라 소정의 연산 처리가 이루어짐으로써, 대물 렌즈의 위치 정보를 나타내는 신호 S2가 생성된다.
여기서, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4에 의해 수광된 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SA1, SA2, SA3, SA4로 하면, 재생 신호 RF2는, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 12로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
RF2= (SA1＋SA2) ＋ (SA3＋SA4) …식 12
신호 처리 회로(15)에서 생성된 재생 신호 RF2는, 에러 정정 처리 등이 행해진 후에, 인터페이스(17)를 통하여 외부 컴퓨터 등에 송출된다. 이로써, 외부 컴퓨터 등은, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생 신호로서 수취할 수 있다.
또, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4에 의해 수광된 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SA1, SA2, SA3, SA4로 하면, 포커스 에러 신호 FE2는, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 13 또는 식 14 또는 식 15로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
FE2= SA1-SA2 …식 13
FE2= SA3-SA4 …식 14
FE2= (SA1＋SA3) -(SA2＋SA4) …식 15
또, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 B와 수광부 C에 의해 각각 수광된 2개의 부 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SB, SC로 하면, 트래킹 에러 신호 TR2는, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 16으로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
TR2= SB-SC …식 16
신호 처리 회로(15)에서 생성된 포커스 에러 신호 FE2 및 트래킹 에러 신호TR2는, 광 디스크 컨트롤러(14)를 통하여 서보 제어부(19)에 공급된다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 포커스 에러 신호 FE2 및 트래킹 에러 신호 TR2에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동한다.
2축 액추에이터(28)는, 서보 제어부(19)에 의해 포커스 에러 신호 FE2 및 트래킹 에러 신호 TR2에 따라 구동됨으로써, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 신호 기록면에 근접 이간되는 방향으로 미동시키는 포커스 서보를 행하여, 대물 렌즈(27)에 의해 집속된 광 빔의 초점을 항상 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에 위치시키도록 제어하는 동시에, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동시키는 트래킹 서보를 행하여, 대물 렌즈(27)에 의해 집속된 광 빔의 스포트를 광 디스크(11)의 기록 트랙에 추종시키도록 제어한다.
광 디스크 장치(10)는, 이상과 같이, 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행하면서 재생 신호를 파악함으로써, 광 디스크(11)에 예를 들면 면 흔들림이나 경사가 생긴 경우라도, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 적절하게 재생할 수 있도록 이루어져 있다.
그런데, 상기 광 디스크 장치(10)에 있어서, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생하는 경우, 전술한 바와 같이, 먼저, 광학 픽업(20)이, 스핀들 모터(12)에 장착된 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작되어, 광 디스크(11)의 신호 기록면 상의 소정의 기록 트랙에 액세스된다. 이 때, 트래킹 서보는 오프로 한 상태로 되어 있다.
여기서, 광학 픽업(20)의 대물 렌즈(27)는, 2축 액추에이터(28)의 고정부(29)에 대하여 서스펜션(30)을 통하여 이동 가능하게 지지된 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있으므로, 광학 픽업(20)이 광 디스크(11)의 직경 방향으로 고속으로 이동 조작되었을 때, 또, 상기 이동이 정지되었을 때에, 관성의 영향을 받아, 고정부(29)에 대한 위치, 즉, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정되어 있는 부분에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나게 된다.
그래서, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 상기와 같은 대물 렌즈(27)의 정규의 위치로부터의 편차를 대물 렌즈(27)의 위치 정보로서 검출하고, 상기 대물 렌즈(27)의 위치 정보에 따라, 서보 제어부(19)가 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동하여, 대물 렌즈(4)의 위치 편차를 수정하는 이른바 중점 서보를 행함으로써, 대물 렌즈(27)의 정규의 위치로부터의 편차를 즉각적으로 회복시켜, 고속 액세스성을 실현하도록 하고 있다.
본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정되어 있는 부분에 대한 대물 렌즈(27)의 위치가, 도 12의 A에 나타낸 정규의 위치로부터, 도 12의 B 및 C에 나타낸 바와 같이, 도면 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나면, 집적 광학 소자(50)의 광학 부재(51)의 제2 면(51b)에 형성된 홀로그램(52)에 의해 회절된 귀환광 빔의 스포트의 위치가, 광학 부재(51)의 제1 면(51a)에 형성된 푸코 프리즘(53) 상에 있어서, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향으로 어긋나게 된다.
여기서, 푸코 프리즘(53)은, 대물 렌즈(27)가 정규의 위치에 있을 때에, 홀로그램(52)에 의해 회절된 주 빔의 귀환광 빔의 중심을 통하는 경계선(53c)을 경계로, 서로 법선 벡터가 상이한 2개의 면(53a,53b)으로 분할되어 있고, 이들 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록 소정 각도 경사져 형성되어 있다.
따라서, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정되어 있는 부분에 대한 대물 렌즈(27)의 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나면, 상기 푸코 프리즘(53)에 입사한 주 빔의 귀환광 빔이, 푸코 프리즘(53)의 2개 의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해, 비대칭으로 분할되게 된다.
즉, 대물 렌즈(27)가 정규의 위치에 있을 때는, 도 12의 A에 나타낸 바와 같이, 주 빔의 귀환광 빔은, 푸코 프리즘(53)의 2개의 면(53a,53b)에 균등하게 입사하고, 이들의 경계선(53c)에 의해, 대략 균등하게 2분할되게 된다.
이에 대하여, 대물 렌즈(27)의 위치가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나면, 주 빔의 귀환광은, 도 12의 B에 나타낸 바와 같이, 푸코 프리즘(53)의 한 쪽의 면(53a)에 입사하는 부분이 다른 쪽의 면(53b)에 입사하는 부분보다 커지고, 또는, 도 12의 C에 나타낸 바와 같이, 푸코 프리즘(53)의 다른 쪽 면(53b)에 입사하는 부분이 한 쪽의 면(53a)에 입사하는 부분보다도 커지고, 이들 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해 비대칭으로 분할되게 된다.
그리고, 푸코 프리즘(53)의 2개의 면(53a,53b)의 경계선(53c)에 의해 비대칭으로 분할된 주 빔의 귀환광의 각 부분은, 푸코 프리즘(53)의 한 쪽의 면(53a)에 입사한 부분이, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A3, A4에 의해 수광되고, 푸코 프리즘(53)의 다른 쪽의 면(53b)에 입사한 부분에, 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A1, A2에 의해 수광되게 된다.
따라서, 도 12의 B에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(27)의 위치가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나고, 주 빔의 귀환광 빔의 푸코 프리즘(53)의 한 쪽의 면(53a)에 입사하는 부분이 다른 쪽의 면(53b)에 입사하는 부분보다도 커진 경우에는, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2 상에는 어두운 스포트가 형성되고, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3, A4 상에는 밝은 스포트가 형성되게 된다. 그리고, 이들 수광부 A1, A2에 의해 수광된 광과 수광부 A3, A4에 의해 수광된 광의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 검출할 수 있다.
또, 도 12의 C에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(27)의 위치가 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋나고, 주 빔의 귀환광 빔의 푸코 프리즘(53)의 다른 쪽의 면(53b)에 입사하는 부분이 한 쪽의 면(53a)에 입사하는 부분보다도 작아진 경우에는, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 A3, A4 상에는 어두운 스포트가 형성되고, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 A의 분할선(d4)으로 분할된 한 쪽의 수광부 A1, A2 상에는 밝은 스포트가 형성되게 된다. 그리고, 이들 수광부 A1, A2에 의해 수광된 광과 수광부 A3, A4에 의해 수광된 광의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 검출할 수 있다.
본 예의 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4로부터의 수광 신호에 따라, 신호 처리 회로(15)에 있어서 소정의 연산 처리를 행함으로써, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호를 생성하도록 하고 있다.
여기서, 포토 디텍터 IC(44)의 포토 디텍터부의 수광부 A1, A2, A3, A4에 의해 수광된 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SA1, SA2, SA3, SA4로 하면, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S2는, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 17로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
S2= (SA1＋SA2) - (SA3＋SA4) …식 17
신호 처리 회로(15)에서 생성된 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S2는, 광 디스크 컨트롤러(14)를 통하여 서보 제어부(19)에 공급된다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S2에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동한다.
2축 액추에이터(28)는, 서보 제어부(19)에 의해, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 S2에 따라 구동됨으로써, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동시키는 중점 서보를 행하여, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정된 각부에 대한 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 즉각적으로 수정하고, 대물 렌즈(27)를 항상 정규의 위치에 위치시키도록 제어한다.
본 예의 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 이상과 같이, 중점 서보를 행하면서 광학 픽업(20)의 액세스 동작이 행해지므로, 고속 액세스성이 실현되게 된다.
또, 본 예의 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 포커스 에러 신호 FE2가, 이른바 푸코법에 의해 검출되므로, 포토 디텍터 IC(44)의 수광부 상에 형성되는 귀환광 빔의 스포트 직경이 작다. 그러므로, 그레이팅(47)에 의해 분할된 주 빔과 2개의 부 빔이 광 디스크(11)의 신호 기록면 상에 조사되었을 때의 각 스포트 사이의 거리를 작게 하는 것이 가능해지고, 광 디스크(11)의 기록 트랙 방향과, 이들 각 스포트를 맺는 선이 이루는 각의 허용도를 크게 할 수 있는 동시에, 광 디스크(11)에 흠 등의 결함이 생겨 있는 경우라도, 트래킹 서보를 적절하게 행하여, 정확한 신호 의 기록 재생을 행하는 것이 가능해진다.
제3 실시 형태
다음에, 본 발명을 적용한 광 디스크의 또 다른 예에 대하여 설명한다. 상기 광 디스크 장치는, 기본 구성을 전술한 제1 실시 형태의 광 디스크 장치(10)와 동일하게 하고, 이른바 푸쉬풀(push-pull)법으로 트래킹 에러 신호를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 다음의 설명에 있어서는, 상기 특징에 대해서만 설명하고, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.
제3 실시 형태의 광 디스크 장치(10)는, 광학 픽업(20)이 도 13에 나타낸 바와 같은 집적 광학 소자(60)를 구비하고 있다. 상기 도 13에 나타낸 집적 광학 소자(60)는, 제1 실시 형태에 있어서의 집적 광학 소자(40)의 광학 부재(43) 대신에 광학 부재(61)를 구비하고, 제1 실시 형태에 있어서의 집적 광학 소자(40)의 포토 디텍터 IC(44) 대신에 포토 디텍터 IC(62)를 구비하고 있는 이외는, 제1 실시 형태에 있어서의 집적 광학 소자(40)와 동일한 구성이다.
광학 부재(61)는, 예를 들면, 투명한 플라스틱 재료나 유리 등이 서로 평행한 제1 면(61a)과 제2 면(61b)을 가지는 평행 평판형으로 형성되어 이루어진다. 그리고, 상기 광학 부재(61)는, 제1 면(61a)에 패키지 부재(45)의 개구부(45a)를 폐쇄하도록, 패키지 부재(45) 상에 접합되어 있다.
상기 광학 부재(61)의 제1 면(61a)에는, 제1 실시 형태의 광학 부재(43)의 제1 면(43a)에 일체 형성되어 있는 그레이팅(47)은 형성되어 있지 않다. 따라서, 제1 면(61a)으로부터 광학 부재(61)에 입사한 광 빔은, 복수의 빔으로 분할되지 않고, 상기 광학 부재(61)를 투과하게 된다.
또, 상기 광학 부재(61)의 제2 면(61b)에는, 제1 실시 형태의 광학 부재(43)의 제2 면(43b)에 형성되어 있는 것과 동일한 홀로그램(48)이 일체 형성되어 있다.
상기 홀로그램(48)은, 제1 면(61a)으로부터 광학 부재(61)에 입사한 광, 즉 광 디스크(11)를 향하는 광 빔을 그대로 투과시키는 동시에, 제2 면(61b)으로부터 광학 부재(61)에 입사한 광, 즉 광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 포토 디텍터 IC(62)를 향하는 방향으로 회절시킨다.
광 디스크(11)의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔은, 상기 홀로그램(48)에 의해 포토 디텍터 IC(62)를 향하는 방향으로 회절됨으로써, 그 광로가, 제1 면(61a)으로부터 광학 부재(61)에 입사한 광 빔의 광로와 분기되게 된다.
또, 상기 홀로그램(48)은, 도 14에 나타낸 바와 같이, 귀환광 빔의 광축 0을 통하는 경계선(48a)을 경계로 2분할되고, 서로 주 회절각이 상이한 홀로그래픽 격자가 형성된 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)을 가지는 구성으로 되어 있다. 이들 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 홀로그래픽 격자는, 동시에 경계선(48a)에 대하여 대략 수직의 방향으로 연장되는 복수의 홈에 의해 구성되어 있다. 따라서, 상기 홀로그램(48)에 입사한 귀환광 빔은, 이 홀로그램(48)의 경계선(48a)에 의해 2분할되고, 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에 입사한 부분과 다른 쪽의 홀로그램(48c)에 입사한 부분이 서로 상이한 회절각으로 경계선(48a)을 따른 방향으로 회절되고, 도 14 중의 스포트 SP3, SP4로서 나타낸 바와 같이, 대략 반원형의 스포트를 형성하는 빔으로서, 포토 디텍터 IC(62)가 상이한 위치로 각각 향하게 된다.
광학 픽업(20)에 있어서는, 상기 홀로그램(48)의 경계선(48a)에 의해 2분할되어, 포토 디텍터 IC(62)가 상이한 위치로 향하는 귀환광 빔의 각 부분을 포토 디텍터 IC(62)의 수광부의 대응하는 부분에서 각각 수광함으로써, 이른바 푸코법에서의 포커스 에러 신호의 검출이 가능해진다.
또, 상기 홀로그램(48)은, 도 14에 나타낸 바와 같이, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 도 14 중 화살표 X로 나타낸 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있다. 구체적으로는 홀로그램(48)은, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이 , 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여, 예를 들면 45도 정도 경사지도록 형성되어 있다.
그리고, 도 14에 있어서, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향이 광 디스크(11)의 직경 방향과 동일한 방향으로 되도록 도시하고 있다.
이상과 같이, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 일치하지 않도록 형성되어 있는 경우, 대물 렌즈(27)의 광학 부재(61)에 대한 위치, 즉 대물 렌즈(27)의 집적 광학 소자(40) 및 이를 지지하는 광학 픽업(20)의 베이스(21)에 대한 위치가, 정규의 위치로부터 광 디스크(11)의 직경 방향으로 어긋났을 때에는, 대물 렌즈(27)를 통과 하여 홀로그램(48)에 입사하는 귀환광 빔은, 상기 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 의해 비대칭으로 분할되게 된다. 그리고, 상기 비대칭으로 분할된 귀환광 빔의 각 부분이, 포토 디텍터 IC(62)의 수광부의 대응하는 부분에 각각 수광되게 된다.
따라서, 광학 픽업(20)에 있어서는, 이들 포토 디텍터 IC(62)의 수광부의 대응하는 부분에서 수광된 귀환광 빔의 각 부분의 광량차를 구함으로써, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출할 수 있다.
그리고, 이상은, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 45도 정도 경사지도록 형성된 홀로그램(48)을 예로 설명하였으나, 경계선(48a)의 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대한 경사 각도는, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 얻을 수 있는 범위에서 적절하게 설정하면 된다.
대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 얻을 수 있는 범위는, 광학 픽업(20)을 구성하는 각 부재의 성능 등에도 다소 좌우되지만, 일반적으로, 경계선(48a)이 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있으면, 대물 렌즈(27)의 광 디스크(11)의 직경 방향으로의 위치 편차를 검출하는 데에 필요한 감도를 충분히 얻을 수 있다.
따라서, 홀로그램(48)은, 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)이, 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
포토 디텍터 IC(62)는 홀로그램(48)에 의해 회절되고, 광학 부재(61)를 투과한 귀환광 빔을 수광하는 포토 디텍터부와, 이 포토 디텍터부로부터의 전류를 전압으로 변환하는 전압 변환 회로를 가지고, 이들이 일체의 소자로서 구성된 것이다.
포토 디텍터 IC(62)의 포토 디텍터부는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 홀로그램(48)의 2개의 홀로그램 영역(48b,48c)의 경계선(48a)에 평행한 분할선, 즉 광 디스크(11)의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 45도 정도 경사진 분할선(d5)과, 상기 분할선(d5)에 직교하는 분할선(d6)에 의해 분할된 4개의 수광부 D, E, F, G를 가지도록 구성되어 있다.
포토 디텍터 IC(62)의 포토 디텍터부는, 이들 수광부 중, 분할선(d6)으로 분할된 한 쪽의 수광부 D, E에 의해, 귀환광 빔 중, 홀로그램(48)의 한 쪽의 홀로그램 영역(48b)에서 회절된 부분을 수광하고, 분할선(d6)으로 분할된 다른 쪽의 수광부 F, G에 의해, 귀환광 빔 중, 홀로그램(48)의 다른 쪽의 홀로그램 영역(48c)에서 회절된 부분을 수광하도록 이루어져 있다.
상기 포토 디텍터 IC(62)에 있어서, 포토 디텍터부의 각 수광부 D, E, F, G가 수광한 귀환광의 광량에 따른 전류 값은 전압 변환 회로에 의해 전압 값으로 변환되어, 수광 신호로서, 광 디스크 장치(10)의 신호 처리 회로(15)에 공급된다. 그리고, 상기 신호 처리 회로(15)에 있어서, 이들 수광 신호에 따라 소정의 연산 처리가 이루어짐으로써, 재생 신호 RF3가 생성되는 동시에, 이른바 푸코법에 의해 포커스 신호 FE3, 이른바 푸쉬풀법에 의해 트래킹 에러 신호 TR3이 각각 생성되고, 또한, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S3이 생성된다.
여기서, 포토 디텍터 IC(62)의 포토 디텍터부의 수광부 D, E, F, G에 의해 수광된 주 빔의 귀환광 빔에 따른 수광 신호를 각각 SD, SE, SF, SG라고 하면, 재생 신호 RF3은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 18로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
RF= (SD＋SE) ＋ (SF＋SG) …식 18
신호 처리 회로(15)에서 생성된 재생 신호 RF3은, 에러 정정 처리 등이 행해진 후에, 인터페이스(17)를 통해 외부 컴퓨터 등에 송출된다. 이로써, 외부 컴퓨터 등은, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 재생 신호로서 수취할 수 있다.
또, 포커스 에러 신호 FE3은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 19 또는 식 20 또는 식 21로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
FE3= SD-SE …식 19
FE3= SF-SG …식 20
FE3= (SD＋SF) - (SE＋SG) …식 21
또, 트래킹 에러 신호 TR3은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 22로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
TR3= (SD＋SE) - (SF＋SG) …식 22
신호 처리 회로(15)에서 생성된 포커스 에러 신호 FE3 및 트래킹 에러 신호 TR3은, 광 디스크 컨트롤러(14)를 통하여 서보 제어부(19)에 공급된다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 포커스 에러 신호 FE3 및 트래킹 에러 신호 TR3에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동하여, 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행한다.
광 디스크 장치(10)는, 이상과 같이, 포커스 서보 및 트래킹 서보를 행하면서 재생 신호를 파악함으로써, 광 디스크(11)에 예를 들면 면 흔들림이나 경사 등이 생긴 경우라도, 광 디스크(11)에 기록된 신호를 적절하게 재생할 수 있도록 이루어져 있다.
또, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S3은, 신호 처리 회로(15)에 있어서, 다음의 식 23으로 연산 처리가 이루어짐으로써 구해진다.
S3= (SD＋SE) - (SF＋SG) …식 23
신호 처리 회로(15)에서 생성된 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S3는, 광 디스크 컨트롤러(14)를 통하여 서보 제어부(19)에 공급된다.
서보 제어부(19)는, 광 디스크 컨트롤러(14)의 제어 하에, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 신호 S3에 따라, 광학 픽업(20)의 2축 액추에이터(28)를 구동한다.
2축 액추에이터(28)는, 서보 제어부(19)에 의해, 대물 렌즈(27)의 위치 정보를 나타내는 S3에 따라 구동됨으로써, 렌즈 지지부(31)에 지지되어 있는 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동시키는 중점 서보를 행하여, 광학 픽업(20)의 베이스(21) 및 이에 고정된 각부에 대한 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 즉각적으로 수정하고, 대물 렌즈(27)를 항상 정규의 위치에 위치시키도록 제어한다.
본 예의 광 디스크(10)에 있어서는, 이상과 같이, 중점 서보를 행하면서 광학 픽업(20)의 액세스 동작이 행해지므로, 고속 액세스성이 실현되게 된다.
또, 본 예의 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 이른바 푸쉬풀법에 의해 트래킹 에러 신호 TR3을 검출할 수 있으므로, 광 빔을 분할하는 그레이팅(47)이나, 이 그레이팅(47)에 의해 분할된 부 빔을 수광하는 수광부가 필요없게 되고, 구성을 간소한 것으로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치에 있어서는, 광학 픽업(20)의 액세스 동작 시 등에 있어서의 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 검출하고, 대물 렌즈(27)를 광 디스크(11)의 직경 방향으로 미동시키는 중점 서보를 행하여, 광학 픽업(20)의 베이스 및 이에 고정된 각부에 대한 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 즉각적으로 수정하도록 하고 있으므로, 광학 픽업(20)의 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 설치하지 않고, 푸코법에 의해 포커스 에러 신호를 생성하기 위한 광학 픽업(20)의 홀로그램(48) 또는 푸코 프리즘(62)을 사용하여, 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 대물 렌즈(27)의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
또, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 포토 디텍터 IC(44,62)의 중앙의 수광부가, 홀로그램(48)의 경계선(48a) 또는 푸코 프리즘(53)의 경계선(53c)에 평행한 분할선(d3,d5)에 의해 분할되어 있고, 상기 홀로그램(48)의 경계선(48a) 또는 푸코 프리즘(53)의 경계선(53c)에 평행한 분할선(d3,d5)에 의해 분할된 2개의 수광부에서, 주 빔의 귀환광의 홀로그램(48)에 의해 분할된 각 부분이 각각 수광되도록 이루어져 있으므로, 예를 들면, 반도체 레이저 소자(41)에 발진 파장 변화가 생긴 경우나, 온도 변화에 의해 광학 부재(43,51,61)에 굴절률 변화가 생긴 경우 등에, 초점이 맞추어진 상태에 있는 광 빔의 귀환광 스포트의 포토 디텍터 IC(44,62) 상에 있어서의 위치가 다소 변화된 경우라도, 상기 귀환광 스포트의 위치 변화에 기인하여 포커스 에러 신호에 신호 레벨 편차가 생기는 것을 유효하게 제어하고, 적절한 포커스 에러 신호를 검출하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 광 빔 분할 수단으로서의 그레이팅(47), 광로 분기 수단으로서의 홀로그램(48,52) 및 귀환광 빔 분할 수단으로서의 푸코 프리즘(53)이, 모두 광학 부재(43,51,61)에 일체로 형성되어 있으므로, 이들 각 부재의 위치 맞춤이 필요없게 되고, 광학 픽업(20)의 조립 작업을 간소화할 수 있는 동시에, 부품수를 삭감하고, 코스트의 저하를 도모하는 것이 가능해진다.
또, 상기 광학 부재(43,51,61)는, 예를 들면 수지 재료를 사출(射出) 형성하고, 또는 유리 프레스 몰드 등에 의해, 용이하게 작성하는 것이 가능하다.
또, 본 발명을 적용한 광 디스크 장치(10)에 있어서는, 광학 픽업(20)의 반도체 레이저 소자(41), 포토 디텍터 IC(44,62), 광학 부재(43,51,61) 등이 집적되어, 일체의 집적 광학 소자(40,50,60)로서 구성되어 있으므로, 이들 각 부재의 위 치 맞춤이 필요없게 되고, 광학 픽업(20)의 조립 작업을 더욱 간소화할 수 있는 동시에, 부품수를 더욱 삭감하여, 코스트의 저하를 도모하는 것이 가능해지고, 또한, 장치 전체의 소형화, 박형화를 도모할 수 있다.
그리고, 이상은, 예를 들면 콤팩트 디스크(CD)나 CD-ROM 등에 대하여 신호의 기록 재생을 행하기 위한 무편광 광학계의 광학 픽업을 구비한 광 디스크 장치를 예로 설명하였으나, 본 발명은, 이상의 예에 한정되지 않고, 광자기 디스크(M0) 등에 대하여 신호의 기록 재생을 행하기 위한 편광 광학계의 광학 픽업을 구비한 광 디스크 장치에 적용하는 것도 가능하다.
본 발명에 관한 집적 광학 소자에 있어서는, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 있어서의 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 상기 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업은, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 집적 광학 소자에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 형성하지 않고, 광로 분기 수단 또는 귀환광 빔 분할 수단을 사용하여, 당해 집적 광학 소자에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 상기 집적 광학 소자를 사용한 광학 픽업은, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 광학 픽업에 있어서는, 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로의 액세스 시 등에 있어서의 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 즉각적으로 회복시켜 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 본 발명에 관한 광학 픽업에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 형성하지 않고, 광로 분기 수단 또는 귀환광 빔 분할 수단을 이용하여, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.
또, 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 있어서는, 광학 픽업을 광 디스크의 원하는 기록 트랙으로 액세스시키는 경우 등에 있어서의 광 빔 집속 수단의 광학 부재에 대한 위치 편차를 검출할 수 있으므로, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 즉각적으로 회복시켜 액세스 동작의 정확성이나 안정성을 확보하고, 고속 액세스성을 실현하는 것이 가능해진다.
또, 상기 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 있어서는, 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하기 위한 수단을 별도 형성하지 않고, 광학 픽업의 광로 분기 수단 또는 귀환광 빔 분할 수단을 이용하여, 광학 부재에 대한 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하도록 하고 있으므로, 부품수의 증가나 장치 자체의 대형화, 코스트의 상승 등을 초래하지 않고, 적절하고 또한 간편하게 광 빔 집속 수단의 위치 편차를 검출하여, 고속 액세스성을 실현할 수 있다.

Claims (18)

  1. 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사(照射)하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 사용되는 집적 광학 소자로서,
    상기 광 빔을 출사(出射)하는 광원과,
    상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광(受光)하는 수광부를 가지는 광 검출기와,
    내부에 상기 광원과 상기 광 검출기를 각각 수용하는 패키지 부재와,
    상기 패키지 부재 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 홀로그램으로 이루어지는 광로 분기 수단과,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 상기 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단
    을 구비하고,
    상기 광로 분기 수단이, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 광원으로부터 출사된 광 빔이 입사(入射)하는 제1 면과, 상기 제1 면에 대하여 평행으로 되고, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔이 입사하는 제2 면을 가지고,
    상기 제2 면에 상기 광로 분기 수단으로서의 홀로그램이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광학 부재의 제1 면에는 상기 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 상기 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광로 분기 수단은 상기 회절 영역의 경계선이 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 회절 영역의 경계선에 평행한 분할선에 의해 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  8. 광 디스크의 신호의 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업에 사용되는 집적 광학 소자로서,
    상기 광 빔을 출사하는 광원과,
    상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와,
    내부에 상기 광원과 상기 광 검출기를 각각 수용하는 패키지 부재와,
    상기 패키지 부재 상에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광로 분기 수단을 통과한 귀환광 빔을 최소한 2개의 빔으로 분할하는 귀환광 빔 분할 수단
    을 구비하고,
    상기 귀환광 빔 분할 수단이, 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광로 분기 수단은 상기 광학 부재의 표면에 형성된 홀로그램으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광학 부재에는 상기 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 이 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단 이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 광원으로부터 출사된 광 빔이 입사하는 제1 면과, 상기 제1 면에 대하여 평행으로 되고, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔이 입사하는 제2 면을 가지고,
    상기 제1 면에 상기 귀환광 빔 분할 수단이 형성되어 있는 동시에, 상기 제2 면에 상기 광로 분기 수단으로서의 홀로그램이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광학 부재의 제1 면에는 상기 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 상기 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 귀환광 빔 분할 수단은 상기 경계선이 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 15도 이상 경사지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단의 경계선에 평행한 분할 라인에 의해 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 집적 광학 소자.
  15. 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업으로서,
    상기 광 빔을 출사하는 광원과,
    상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과,
    상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와,
    상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 홀로그램으로 이루어지는 광로 분기 수단과,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 상기 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단과,
    상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터
    를 구비하고,
    상기 광로 분기 수단이 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 픽업.
  16. 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업으로서,
    상기 광 빔을 출사하는 광원과,
    상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과,
    상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와,
    상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집적 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과,
    상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광로 분기 수단을 통과한 귀환광 빔을 최소한 2개의 빔으로 분할하는 귀환광 빔 분할 수단과,
    상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터
    를 구비하고,
    상기 귀환광 빔 분할 수단이 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 픽업.
  17. 광 디스크를 회전 조작하는 디스크 회전 수단과,
    상기 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업과,
    상기 광학 픽업으로부터의 검출 신호를 처리하는 신호 처리 회로와,
    상기 광학 픽업을 상기 광 디스크의 직경 방향으로 이동시키는 액세스 기구
    를 구비하고,
    상기 광학 픽업은 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 홀로그램으로 이루어지는 광로 분기 수단과, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광 디스크를 향하는 광 빔을 회절하여, 상기 광 빔을 최소한 주 빔과 2개의 부 빔을 포함하는 복수의 빔으로 분할하는 광 빔 분할 수단과, 상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터를 구비하고,
    상기 광로 분기 수단이, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 각각 상이한 방향으로 회절시키는 최소한 2개의 회절 영역을 가지고, 이들 회절 영역의 경계선이, 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 광로 분기 수단의 한 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 회절 영역에 의해 회절된 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  18. 광 디스크를 회전 조작하는 디스크 회전 수단과,
    상기 디스크 회전 수단에 의해 회전 조작되는 광 디스크의 신호 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 픽업과,
    상기 광학 픽업으로부터의 검출 신호를 처리하는 신호 처리 회로와,
    상기 광학 픽업을 상기 광 디스크의 직경 방향으로 이동시키는 액세스 기구
    를 구비하고,
    상기 광학 픽업은 상기 광 빔을 출사하는 광원과, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 집속하여 상기 광 디스크의 신호 기록면에 조사시키는 광 빔 집속 수단과, 상기 광 디스크의 신호 기록면에서 반사된 귀환광 빔을 수광하는 수광부를 가지는 광 검출기와, 상기 광원 및 광 검출기와 상기 광 빔 집속 수단 사이에 배치되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔을 투과시키는 동시에, 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔을 투과시키는 광학 부재와, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로와 상기 광 검출기를 향하는 귀환광 빔의 광로를 분기하는 광로 분기 수단과, 상기 광학 부재와 일체로 형성되어, 상기 광로 분기 수단을 통과한 귀환광 빔을 최소한 2개의 빔으로 분할하는 귀환광 빔 분할 수단과, 상기 광 빔 집속 수단을 상기 광 디스크의 직경 방향 및 상기 광 디스크에 근접 이간되는 방향의 2축 방향으로 이동시키는 2축 액추에이터를 구비하고,
    상기 귀환광 빔 분할 수단이 서로 법선 벡터가 상이한 최소한 2개의 면을 가지고, 이들 면의 경계선이 상기 광 디스크의 직경 방향에 대응한 방향에 대하여 소정 각도 경사져 형성되어 있는 동시에,
    상기 광 검출기의 최소한 1개의 수광부가, 상기 귀환광 빔 분할 수단에 의해 분할된 한 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분과, 다른 쪽의 귀환광 빔을 수광하는 부분으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
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