(57)【要約】【課題】お互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを選択的に投射する２波長光源モジュールを具備して光学係の信頼性を進めて、単価を節減させた光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】お互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを選択的に発散する２波長光源モジュールと、所定の厚さを持って、底面と上面にはそれぞれ多数の回折格子が形成されて、上記２波長光源モジュールで発散された２種類の光ビーム中一種類の光ビームは底面をパスするとき回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されて、他の一種類の光ビームは上面をパスするとき回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されるように形成された波長選択型デュアルグレイティングと、３ビームを検出して電気的な信号で変換させる光検出器などで構成される。【選択図】        図３
2005174526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
お互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを選択的に発散する２波長光源モジュールと、
所定の厚さを持って、底面と上面にはそれぞれ多数の回折格子が形成されて、上記２波長光源モジュールで発散された２種類の光ビーム中一種類の光ビームは底面をパスする時回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されて、他の一種類の光ビームは上面をパスする時回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されるように形成された波長選択型デュアルグレイティングと、
上記デュアルグレイティングをパスして入射された２種類の光ビームを光ディスク方向で反射させるビームスプリッタと、
上記光ディスクに入射される光ビームを光ディスクの一点に集光させる対物レンズと、
上記光ディスクの信号トラックにぶつかって反射した２種類の３ビームの中一種類の３ビームは直進する０次ビームの回折效率を最大に高めて、他の一種類の３ビームは屈折される１次（＋１次または−次）ビームの回折效率を最大に高めて、この０次ビームと１次ビームが一点に一致するように調節するホログラムと、また
上記ホログラムをパスして受信された３ビームを検出して電気的な信号で変換させる光検出器を含んで構成されたことを特徴にする光ピックアップ装置。
【請求項２】
上記デュアルグレイティングの底面に形成された回折格子と上面に形成された回折格子の回転角がお互いに違うように構成されたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
上記デュアルグレイティングで底面と上面に形成された回折格子の回転角を求める式は、
【数１】
2005174526.tif 000004
（ここで、Θは回折格子の回転角で、ＴＰは光ディスクのトラックピッチであり、Ｄは分割された３ビームの中で光ディスクに集光する主ビームと副ビーム間の距離である）であるのを特徴にする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
上記デュアルグレイティングの厚さは一種類の３ビームと他の種類の３ビームが光検出器にくすぶった集光する時主ビームと副ビーム間の距離が等しく位するように設計されたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
上記ホログラムは直進する０次ビームと屈折される１次ビームの回折效率を最大に増加させるためにマルチスタップフェースグレイティング（Multi-step phase grating）に製作されたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
上記ホログラムは光軸方向に移動可能で光軸を中心に回転可能に設置されたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
上記２種類の光ビームの中一種類の光ビームは６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光ビームで、他の一種類の光ビームは７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光ビームであることを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
上記デュアルグレイティングの底面ではＣＤ用光ビームを分割させて、上面ではＤＶＤ用光ビームを分割させるように構成されたことを特徴にする請求項７記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
上記ホログラムはＤＶＤ用０次ビームの回折效率を最大に高めて、ＣＤ用＋１次ビームの回折效率を最大に高めるように構成されたことを特徴にする請求項７記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
上記ビームスプリッタと光ディスクの間で設置されてビームスプリッタで反射した光ビームを光ディスク方向で反射させるミラーが含まれたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
上記ミラーの後方に設置されて光出力調節用で使われるフロントフォトダイオードが含まれたことを特徴にする請求項１０記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
上記ビームスプリッタと対物レンズの間に設置されて発散ビームを平行ビームに変換させてくれるコリメーターレンズが含まれたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
上記ホログラムと光検出器の間に設置されてホログラムをパスした光ビームが光検出器の相応されるセルに集光されるようにするセンサーレンズが含まれたことを特徴にする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
お互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを選択的に発散する２波長光源モジュールと、
所定の厚さを持って、底面と上面にはそれぞれ多数の回折格子が形成されて、上記２波長光源モジュールで発散された２種類の光ビームの中一種類の光ビームは底面をパスする時回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されて、他の一種類の光ビームは上面をパスする時回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されるように形成された波長選択型デュアルグレイティングと、
上記デュアルグレイティングをパスして入射された２種類の光ビームを光ディスク方向で反射させるビームスプルリトと、
上記ビームスプルリトと光ディスクの間で設置されてビームスプルリトで反射した光ビームを光ディスク方向で反射させるミラーと、
上記ミラーの後方に設置されて光出力調節用で使われるフロントフォトダイオードと、
上記ビームスプルリトと対物レンズの間に設置されて発散ビームを平行ビームに変換させてくれるコリメーターレンズと、
上記光ディスクに入射される光ビームを光ディスクの一点に集光させる対物レンズと、
上記光ディスクの信号トラックにぶつかって反射した２種類の３ビームの中一種類の３ビームは直進する０次ビームの回折效率を最大に高めて、他の一種類の３ビームは屈折される１次（＋１次または−次）ビームの回折效率を最大に高めて、この０次ビームと１次ビームが一点に一致するように調節するホログラムと、
上記ホログラムをパスして受信された３ビームを検出して電気的な信号で変換させる光検出器と、また
上記ホログラムと光検出器の間に設置されたホログラムをパスした光ビームが光検出器の相応されるセルに集光なるようにするセンサーレンズを含んで構成されたことを特徴にする光ピックアップ装置。
【請求項１５】
上記デュアルグレイティングの底面に形成された回折格子と上面に形成された回折格子の回転角がお互いに違うように構成されたことを特徴にする請求項１４記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
上記デュアルグレイティングの厚さは一種類の３ビームと他の種類の３ビームが光検出器に集光した時主ビームと副ビーム間の距離が等しく位するように設計されたことを特徴にする請求項１４記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
上記ホログラムは直進する０次ビームと屈折される１次ビームの回折效率を最大に増加させるためにマルチスタップフェースグレイティング（Multi-step phase grating）に製作されたことを特徴にする請求項１４記載の光ピックアップ装置。
【請求項１８】
上記ホログラムは光軸方向に移動可能で光軸を中心に回転可能に設置されたことを特徴にする請求項１４記載の光ピックアップ装置。
【請求項１９】
上記２種類の光ビームの中一種類の光ビームは６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光ビームで、他の一種類の光ビームは７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光ビームであることを特徴にする請求項１４記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
上記デュアルグレイティングの底面ではＣＤ用光ビームを分割させて、上面ではＤＶＤ用光ビームを分割させるように構成されたことを特徴にする請求項１９記載の光ピックアップ装置。
【請求項２１】
上記ホログラムはＤＶＤ用０次ビームの回折效率を最大に高めて、ＣＤ用＋１次ビームの回折效率を最大に高めるように構成されたことを特徴にする請求項１９記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本の発明は光ピックアップ装置に関することで、より詳細するように２波長光源モジュールで発散されたお互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを、デュアルグレイティングを利用してそれぞれ３ビームで変換させて、ホログラムを裝備してお互いに違う波長を持つ２種類の３ビームが８分割パターンを持つ通常的な光検出器によって検出されることができるようにした光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
一般的に光ピックアップ装置は各種光ディスクに収録された信号を再生するとか光ディスクに信号を記録する装置として、ＣＤ（Compact Disk）用製品とＤＶＤ（Digital Versatile Disk）用製品が広く使われている。
【０００３】
勿論、ＤＶＤ用製品が高容量の技術を持っているが、大部分の人々が比較的価格が安くて広く普及されたＣＤ用製品にもっと慣れているから、ＤＶＤ用製品の性能が優秀だとしてもＣＤ用製品と互換にならなかったら決して市場で生き残ることができない実情である。したがって現市場に発売開始されている大部分の製品はＤＶＤ用とＣＤ用が互換される光ピックアップ装置が市販されている。
【０００４】
添付された図１には従来の互換用光ピックアップ装置の一例が概略的に図示されている。これを参照すれば、従来の光ピックアップ装置はお互いに違う波長を持つ光ビームを発生させる２個の光源モジュール（１０）、（２０）がそれぞれ設置される。ここで、２個の光源モジュールの中で一つは７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光源モジュール（１０）で、他の一つは６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光源モジュール（２０）である。
【０００５】
先に、ＣＤ用光源モジュール（１０）で出射された光ビームはＣＤ用グレイティング（１２）を通じて３ビームすなわち、０次、＋１次、−１次ビームと同じく少なくても３個のビームで分割された状態でＣＤ用ビームスプルリト（１４）に入射されて、このビームはＣＤ用ビームスプルリト（１４）で反射してミラー（３０）方向に折曲される。
【０００６】
そしてＣＤ用光ビームはミラー（３０）で反射して光ディスク（Ｄ）方向に折曲されて、対物レンズ（５０）を通じて光ディスク（Ｄ）の一点に集光される。そして光ディスク（Ｄ）の信号トラックにぶつかって反射した光ビームは等しい経路を通じて再びミラー（３０）に入射されて、ミラー（３０）でまた反射してＣＤ用ビームスプルリト（１４）をパスしながらセンサーレンズ（５０）に入射される。
【０００７】
センサーレンズ（５０）は入射された光ビームを執束させて光検出器（６０）に送るようになって、光検出器（６０）では光ビームを検出して電気的信号で変換させる。
【０００８】
次に、ＤＶＤ用光源モジュール（２０）で出射された光ビームはＤＶＤ用グレイティング（２２）を通じて３ビームすなわち、０次、＋１次、−１次ビームと同じく少なくても３個のビームで分割された状態でＤＶＤ用ビームスプルリト（２４）に入射されて、このビームはＤＶＤ用ビームスプルリト（２４）で反射してミラー（３０）方向に折曲される。それでは、ＤＶＤ用光ビームは上記ＣＤ用光ビームと等しい光経路を通じて光検出器（６０）に集光される。
【０００９】
すなわち、ＤＶＤ用光ビームはミラー（３０）で反射して光ディスク（Ｄ）方向に折曲されて、対物レンズ（５０）を通じて光ディスク（Ｄ）の一点に集光される。そして光ディスク（Ｄ）の信号トラックにぶつかって反射した光ビームは等しい経路を通じて再びミラー（３０）に入射されて、ミラー（３０）でまた反射してＣＤ用ビームスプルリト（１４）をパスしながらセンサーレンズ（５０）に入射される。
【００１０】
センサーレンズ（５０）は入射された光ビームを執束させて光検出器（６０）に送るようになって、光検出器（６０）では光ビームを検出して電気的信号で変換させる。
【００１１】
ここで、ＣＤ用光源モジュール（１０）で出射された光ビームとＤＶＤ用光源モジュール（２０）で出射された光ビームはお互いに等しい光経路を通じて光検出器（６０）の一点に集光されるため光検出器（６０）は通常の８分割パターンの光検出器が使われる。
【００１２】
このように構成された従来の光ピックアップ装置はＣＤ用ディスクを再生及び記録する場合にはＣＤ用光源モジュール（１０）で光ビームが投射されて動作して、ＤＶＤ用ディスクを再生及び記録する場合にはＤＶＤ用光源モジュール（２０）で光ビームが投射されて作動するから（１０）とＤＶＤが一緒に使われる互換性を持つようになる。
【００１３】
しかし、このように構成及び作動する従来の光ピックアップ装置はＣＤ用光源モジュールとＤＶＤ用光源モジュールが別に構成されるだけでなくこれによるグレイティングとビームスプルリトもそれぞれ別に構成されるから光部品の数が多くなってその構成が複雑になって組み立て性及び生産性が低下される問題点があった。
【００１４】
また、光部品数が多いから原価が上昇するようになって製品の価格競争力が低下される問題点があった。一方、添付された図２には２波長光源モジュールを持つ従来の光ピックアップ装置の一例が概略的に図示されている。
【００１５】
これを参考すれば、従来の光ピックアップ装置はお互いに違う波長すなわち、ＤＶＤ系列の６５０ｎｍ義波長と（１０）系列の７８０ｎｍの波長を持つ２個の光ビームを選択的に投射する２波長光源モジュール（７０）が裝備される。この時、ＣＤ用光ビームとＤＶＤ用光ビームは再生専用で使われる。
【００１６】
２波長光源モジュール（７０）で出射された光ビームはグレイティング（７２）を通じて３ビームで分割された状態でビームスプルリト（７４）に入射されて、ビームスプルリト（７４）で反射してミラー（３０）方向に折曲される。 
【００１７】
ここで、グレイティング（７２）はＣＤ用光ビームを最適化させるように設計されるのに、これはＣＤ用光ビームのトラッキングが可能にさせるためのことだ。ビームスプルリト（７４）で折曲された光ビームはミラー（３０）で反射して光ディスク（Ｄ）方向に折曲されて、対物レンズ（５０）を通じて光ディスク（Ｄ）の一点に集光される。
【００１８】
そして光ディスク（Ｄ）の信号トラックにぶつかって反射した光ビームは等しい経路を通じて再びミラー（３０）に入射されて、ミラー（３０）でまた反射してビームスプルリト（７４）をパスしながらセンサーレンズ（６０）に入射される。
【００１９】
センサーレンズ（５０）は入射された光ビームを執束させて光検出器（８０）に送るようになって、光検出器（８０）では光ビームを検出して電気的信号で変換させる。この時、ＣＤ用光ビームとＤＶＤ用光ビームが照射する間隔差によって光検出器にくすぶる２点の位置に通り差が発生されて、これにより光検出器（８０）は通常的に１０分割パターンの光検出器が使われる。
【００２０】
このように構成された従来の光ピックアップ装置は１個の２波長光源モジュールを使うからグレイティングとビームスプルリトも１個ずつだけ具備すれば良くて、したがって光部品数が減るようになって構成が単純になりながら組み立て性及び生産性の向上する長所がある。しかし、従来の２波長光源モジュールを適用する光ピックアップ装置は再生専用という短所があった。
【００２１】
また、ここに使われる従来のグレイティングは（１０）ＣＤ最適化用に設計されたことで、ＣＤ用光ビームを３ビームで分割させてトラッキングが可能にさせるために具備されるのである。
【００２２】
勿論、グレイティングの特性の上ＤＶＤ用光ビームも通過される時分割されることはするがグレイティング自体が（１０）ＣＤ最適化用だからＤＶＤ用光ビームは最適の分割が成り立たなくなる。したがって従来のグレイティングは２種類の光ビームをそれぞれ最適で分割させるのに困難があった。
【００２３】
また、従来の光ピックアップ装置は通常の１０分割パターンの光検出器を使うようになるのに−１０分割パターンの光検出器は再生用であるだけ記録用で使うことはできない短所があった。勿論、２波長光源モジュールを記録用で使った時ここに当たるように適用可能な光検出器が開発されない状態だ。
【００２４】
一方、大韓民国特許登録第２６７２３３号にはホログラムを利用してお互いに違う光源で投射された光ビームをお互いに一致させて光検出器の一点に到逹するようにする特許が開始されている。
【００２５】
しかし、この特許も２個の光源モジュールを使っているから上述したところのようにその構成が複雑で、したがって組み立て性及び生産性が低下されて単価の上昇する問題点があった。
【００２６】
【特許文献１】韓国特許登録第２６７２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本の発明は上述したところのような問題を解決するために案出したことで、その目的はお互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを選択的に投射する２波長光源モジュールを具備してその光学係を単純化させて信頼性を進めて、その光部品数を減らして単価を節減させた光ピックアップ装置を提供することである。
【００２８】
本の発明の他の目的は２波長光源モジュールで投射された２種類の光ビームが１個のデュアルグレイティングによってそれぞれ３ビームで分割されて記録及び再生に必要な精密な信号を得ることができるようにすることで２個の独立的なグレイティングを使う時より部品数を減らすようにした光ピックアップ装置を提供することである。
【００２９】
本の発明のまた他の目的はホログラムを具備することでお互いに違う波長を持つ２種類の３ビームがホログラムをパスする時一種類の３ビームの０次ビームと他の一種類の３ビームの１次（＋１次または−次）ビームが光検出器の一点で一致するようにして通常的な８分割パターンを持つ光検出器を通じて波長が他の２種類の３ビームを検出するようにした光ピックアップ装置を提供することである。
【００３０】
上記目的及び他の目的たちを果たすための本発明による光ピックアップ装置はお互いに違う波長を持つ２種類の光ビームを選択的に発散する２波長光源モジュールと、所定の厚さを持って、底面と上面にはそれぞれ多数の回折格子が形成されて、２波長光源モジュールで発散された２種類の光ビームの中一種類の光ビームは底面をパスする時回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されて、他の一種類の光ビームは上面をパスする時回折格子によって少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されるように形成された波長選択型デュアルグレイティングと、デュアルグレイティングをパスして入射された２種類の光ビームを光ディスク方向で反射させるビームスプルリトと、光ディスクに入射される光ビームを光ディスクの一点に集光させる対物レンズと、光ディスクの信号トラックにぶつかって反射した２種類の３ビームの中一種類の３ビームは直進する０次ビームの回折效率を最大で高めて、他の一種類の３ビームは屈折される１次（＋１次または−次）ビームの回折效率を最大で高めて、この０次ビームと１次ビームが一点に一致するように調節するホログラムと、及びホログラムをパスして受信された３ビームを検出して電気的な信号で変換させる光検出器を含んで構成される。
【００３１】
ここで、上記デュアルグレイティングの底面に形成された回折格子と上面に形成された回折格子の回転角がお互いに違うように構成される。また、上記デュアルグレイティングの厚さは一種類の３ビームと他の種類の３ビームが光検出器にくすぶった時主ビームと副ビーム間の距離が等しく位するように設計される。
【００３２】
また、上記ホログラムは直進する０次ビームと屈折される１次ビームの回折效率を最大で増加させるためにマルチスタップフェースグレイティングに製作される。また、上記ホログラムは光軸方向に移動可能で光軸を中心に回転可能に設置される。
【００３３】
また、上記２種類の光ビームの中一種類の光ビームは６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光ビームで、他の一種類の光ビームは７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光ビームで構成される。また、上記デュアルグレイティングの底面ではＣＤ用光ビームを分割させて、上面ではＤＶＤ用光ビームを分割させるように構成される。
【００３４】
また、上記ホログラムはＤＶＤ用０次ビームの回折效率を最大で高めて、ＣＤ用＋１次ビームの回折效率を最大で高めるように構成される。また、上記ビームスプルリトと光ディスクの間で設置されてビームスプルリトで反射した光ビームを光ディスク方向で反射させるミラーが含まれる。また、上記ミラーの後方に設置されて光出力調節用で使われるフロントフォトダイオードが含まれる。
【００３５】
また、上記ビームスプルリトと対物レンズの間に設置されて発散ビームを平行ビームで変換させてくれるコリメーターレンズが含まれる。また、上記ホログラムと光検出器の間に設置されてホログラムをパスした光ビームが光検出器の相応されるセルに集光されるようにするセンサーレンズが含まれる。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
以下、添付された図面たちを参照して本発明に対して詳しく説明すれば次のようになる。添付された図３は本発明による光ピックアップ装置を概略的に現わした構成図で、図４は本発明に使われるデュアルグレイティングの構成を現わした斜視図であり、図５はデュアルグレイティングの回折格子の回転角を求める方式を説明するためにＣＤ用光ディスクとＤＶＤ用光ディスクの一部分を拡大して概略的に現わした拡大図である。
【００３７】
図６は本発明に使われるホログラムの構成を概略的に現わした側面図であり、図７はホログラムを光軸方向で動いた時光検出器に到逹する光ビームの変化を現わした作動図で、図８はホログラムを光軸を中心に回転させた時光ビームの変化を現わした作動図である。
【００３８】
図３を参照すれば、本発明による光ピックアップ装置には内部に２個のチップが所定の間隔を置いて設置されてお互いに違う波長を持つ２種類の光ビームが選択的に発散されるように構成された２波長光源モジュール（１００）が具備される。
【００３９】
勿論−１個のチップで２種類の波長が選択的に発散されるように構成された２波長光源モジュールを適用することもできる。ここで、２種類の光ビームの中一種類の光ビームは６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光ビーム（１１０）で、他の一種類の光ビームは７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光ビーム（１２０）である。
【００４０】
２波長光源モジュール（１００）で発散されたそれぞれの光ビームは波長選択型デュアルグレイティング（２００）をパスしながらそれぞれ少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されてビームスプルリト（３００）に送信される。そしてビームスプルリト（３００）で光ディスク方向に反射して対物レンズ（４００）を通じて光ディスク（Ｄ）にくすぶる。
【００４１】
図４を参照すれば、デュアルグレイティング（２００）は所定の厚さを持っているし、底面（２２０）と上面（２１０）にはそれぞれ多数の上面回折格子（２１２）と底面回折格子（２２２）が所定の回転角を持つように形成される。
【００４２】
そして、２波長光源モジュール（１００）で発散された２種類の光ビームの中一種類の光ビームは底面回折格子（２２２）をパスする時少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されて、他の一種類の光ビームは上面回折格子（２１２）をパスする時少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されるように形成される。
【００４３】
この時、ＣＤ用光ビームの回折がもっと大きさのためデュアルグレイティング（２００）の底面回折格子（２２２）ではＣＤ用光ビーム（１２０）がパスしながら３ビームで分割されるように構成して、デュアルグレイティング（２００）の上面回折格子（２１２）ではＤＶＤ用光ビーム（１１０）がパスしながら３ビームで分割されるように構成するのが望ましい。
【００４４】
しかしデュアルグレイティング（２００）の底面回折格子（２２２）でＤＶＤ用光ビーム（１１０）が分割されて、上面回折格子（２１２）でＣＤ用光ビーム（１２０）が分割されるように構成することもできる。
【００４５】
本の発明によるデュアルグレイティング（２００）はその厚さ(底面回折格子と上面回折格子の間隔)と、回折格子の格子間隔及び回折格子の回転角を考慮して設計される。この時、底面回折格子と上面回折格子の回転角はそれぞれ手に入れる必要があり、その理由は底面回折格子（２２２）をパスしながら分割されたＣＤ用３ビームと上面回折格子（２１２）をパスしながら分割されたＤＶＤ用３ビームが光ディスク（Ｄ）にくすぶる時お互いに差が発生されるからである。
【００４６】
また、デュアルグレイティング（２００）の厚さはＣＤ用光ビーム（１２０）とＤＶＤ用光ビーム（１１０）が後述する光検出器にくすぶった時主ビームと副ビーム間の距離が等しく位するように設計されなければならない。
【００４７】
これは２種類の光ビームが光検出器上に收束される時ＤＶＤ用光ビームの０次ビームとＣＤ用光ビームの１次（＋１次または−次）ビームが一セルで一致するようにするためのことである。勿論、２種類の光ビームが光検出器にくすぶる時３ビームの間隔が等しくなれば光ディスク（Ｄ）上でも等しくなる。
【００４８】
本の発明で図４と図５を参照して回折格子の回転角とデュアルグレイティングの厚さを求める式を説明すれば次のようになる。先に、回折格子の回転角を求める式は下の式２のようになる。
【００４９】
【数２】
2005174526.tif 000003
ここで、Θは回折格子の回転角で、ＴＰは光ディスクのトラックピッチであり、Ｄは分割された３ビームの中で光ディスクにくすぶる主ビームと副ビーム間の距離である。上記式２を通じて底面回折格子（２２２）と上面回折格子（２１２）の回転角を求める実施例を説明すれば次のようになる。
【００５０】
先に、ＣＤ用光ディスク（Ｄ）のトラックピッチ（ＴＰ）が１.６ｕｍで、光ディスクにくすぶった主ビームと副ビーム間の距離（Ｄ）が３０ｕｍであれば、デュアルグレイティング（２００）の底面回折格子（２２２）の回転角は約１.５２８°になる。
【００５１】
そして、ＤＶＤ用光ディスク（Ｄ）のトラックピッチ（ＴＰ）が０.７４ｕｍで、光ディスクにくすぶった主ビームと副ビーム間の距離（Ｄ）が３０ｕｍであれば、デュアルグレイティング（２００）の上面回折格子（２１２）の回転角は約０.７０６°になる。
【００５２】
したがって、上記のような条件ならデュアルグレイティング（２００）の底面回折格子（２２２）の回転角は約１.５２８°に設計して、上面回折格子（２１２）の回転角は約０.７０６°に設計することが望ましい。
【００５３】
ここでデュアルグレイティング（２００）の底面回折格子（２２２）の回転角と上面回折格子（２１２）の回転角の差は０.７４７°になるのに、この角を相對回転角だと言う。
【００５４】
このような相對回転角を置いてデュアルグレイティングを製作すればＤＶＤやＣＤの二つの波長の中一波長だけ位相を調整しても残り一波長に対する位相を自動的に合わせられるという点で便利さを提供する。
【００５５】
次に、デュアルグレイティング（２００）の厚さを求める式は下の式３のようになる。
［数３］
Ｔ＝Ｌ（ＤＶＤ）−Ｌ（ＣＤ）
ここで、Ｔはデュアルグレイティングの厚さで、Ｌ（ＤＶＤ）は２波長光源モジュールのＤＶＤ用光ビームの発散点で光ビームを分割させるデュアルグレイティングの面までの距離であり、Ｌ（ＣＤ）は２波長光源モジュールのＣＤ用光ビームの発散点で光ビームを分割させるデュアルグレイティングの面までの距離である。
【００５６】
そして、Ｌ（ＤＶＤ）とＬ（ＣＤ）は下の式４で見られるように回折格子の格子間隔によって変化される。
【００５７】
［数４］
Ｄ∝Ｌ×λ／Ｐ
ここで、Ｄは分割された３ビームの中で光検出器にくすぶる主ビームと副ビーム間の距離で、ＬはＤＶＤ用光ビームまたはＣＤ用光ビームの発散点で光ビームを分割させるデュアルグレイティングの面までの距離であり、λは光ビームの波長で、Ｐは回折格子の間隔である。
【００５８】
上記、式３と式４を通じてデュアルグレイティングの厚さを求める実施例を説明すれば次のようにある。もし、回折格子の格子間隔（Ｐ）が２０ｕｍで、光ビームが光検出器にくすぶった時主ビームと副ビームとの間隔（Ｌ）が２００ｕｍであれば、上記式４によって６５０ｎｍの波長を持つＤＶＤ用光ビームのＬ（ＤＶＤ）は約４.０３ｍｍになって、７８０ｎｍの波長を持つＤＶＤ用光ビームのＬ（ＣＤ）は約３.３６ｍｍになる。
【００５９】
したがって、上記式３によってデュアルグレイティング（２００）の厚さは４.０３ｍｍ−３.３６ｍｍ＝０.６７ｍｍになる。
【００６０】
また他の例で、回折格子の格子間隔（Ｐ）が３０ｕｍで、光ビームが光検出器にくすぶった時主ビームと副ビームとの間隔（Ｌ）が２００ｕｍであれば、上記式４によって６５０ｎｍの波長を持つＤＶＤ用光ビームのＬ（ＤＶＤ）は約６.０３ｍｍになって、７８０ｎｍの波長を持つＤＶＤ用光ビームのＬ（ＣＤ）は約５.０３ｍｍになる。
【００６１】
したがって、上記式３によってデュアルグレイティング（２００）の厚さは６.０３ｍｍ−５.０３ｍｍ＝１.００ｍｍになる。
【００６２】
この時、Ｌ（ＤＶＤ）とＬ（ＣＤ）を求める方法は格子間隔を２０ｕｍまたは３０ｕｍにおいて、別途のシミュレーションプログラムを通じて光検出器にくすぶる光ビームの主ビームと副ビーム間の間隔が２００ｕｍになるように調節しながら一致する点を選べば良い。
【００６３】
また図３を参照すれば、光ディスク（Ｄ）の信号トラックにぶつかって反射した２種類のそれぞれの３ビームは対物レンズ（４００）とビームスプルリト（３００）をパスしてホログラム（５００）を通じて光検出器（６００）の相応されるセルに集光される。
【００６４】
それでは、光検出器（６００）では受信されたそれぞれの３ビームを検出して電気的な信号で変換させるようになる。
【００６５】
図６を参照すれば、ホログラム（５００）はマルチスタップフェースグレイティング（Multi-step phase grating）に製作される。その理由はホログラム（５００）をパスする２種類の光ビームの中一種類の光ビームでは直進する０次ビームの回折效率を最大で高めて、他の一種類の光ビームでは屈折される１次(＋１次または−次)ビーム特に、＋１次ビームの回折效率を最大で高めて、この０次ビームと＋１次ビームが一点に一致するように調節するためである。
【００６６】
この時、２種類の光ビームの中で０次ビームの回折效率が最大で高められる光ビームは６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光ビーム（１１０）で、＋１次ビームの回折效率が最大で高められる光ビームは７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光ビーム（１２０）で構成するのが望ましい。
【００６７】
しかし、ＤＶＤ用光ビームとＣＤ用光ビームの光経路がお互いに変わるように構成することもでき、この場合にはホログラムがＣＤ用光ビームの−１次ビームの回折效率を最大で高めるように構成すれば良い。また、ＣＤ用光ビームの０次ビームの回折效率を最大で高めてＤＶＤ用光ビームの＋１次ビームの回折效率を最大で置かれるように構成することもできる。
【００６８】
そして、ＤＶＤ用光ビーム（１１０）の０次ビームとＣＤ用光ビーム（１２０）の＋１次ビームが光検出器（６００）の一点に集光されるようにホログラム（５００）は光軸方向に移動可能で光軸を中心に回転可能に設置される。
【００６９】
すなわち、図７に図示されたところのようにホログラム（５００）を光軸方向で動くようになればＣＤ用光ビーム（１２０）の＋１次ビームの位置が光検出器上でＹ軸に付いて動くようになる。したがってＣＤ用光ビームの＋１次ビームとＤＶＤ用光ビーム（１１０）の０次ビームがお互いに一致するように調節することができるようになる。
【００７０】
また、ホログラム（５００）を光軸方向で動きながらＣＤ用光ビーム（１２０）の＋１次ビームとＤＶＤ用光ビーム（１１０）の０次ビームを一致するように調節してからは、図８に図示されたところのようにＣＤ用光ビームの＋１次ビームはＸ軸に所定距離すなわち、大略−６.５２ｕｍ位オフセットが発生される。
【００７１】
この時、ホログラム（５００）を光軸の中心に約２.５°位回転させれば上記オフセットが補正される。
【００７２】
一方、本発明に使われるデュアルグレイティング（２００）とホログラム（５００）は温度による光ビームの波長変化によるビーム位置変動量を補正することができる位の熱膨張係数を持つ素材に製作されることが望ましい。
【００７３】
このように構成された本発明による光ピックアップ装置の作動及び作用效果を説明する。本の発明による光ピックアップ装置の作動を説明すれば、２波長光源モジュール（１００）では６５０ｎｍ波長を持つＤＶＤ用光ビーム（１１０）と、７８０ｎｍ波長を持つＣＤ用光ビーム（１２０）が選択的に照射される。
【００７４】
この時、ＤＶＤ用光ビーム（１１０）とＣＤ用光ビーム（１２０）は所定の間隔を置いて発散されて、等しい光経路を持つようになる。
【００７５】
先に、２波長光源モジュール（１００）で発散されたＤＶＤ用光ビーム（１１０）はデュアルグレイティング（２００）をパスする時上面回折格子（２１２）で少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されることと同時に回折された状態でビームスプルリト（３００）に入射される。
【００７６】
そしてビームスプルリト（３００）に入射された３ビームはビームスプルリト（３００）で光ディスク（Ｄ）方向で反射して、対物レンズ（４００）を通じて光ディスク（Ｄ）にくすぶるようになる。
【００７７】
そして光ディスク（Ｄ）の情報トラックで反射した３ビームはまた等しい光経路に付いて対物レンズ（４００）とビームスプルリト（３００）をパスしてホログラム（５００）に移送されて、ホログラム（５００）をパスして光検出器（６００）の相応されるセルに集光される。
【００７８】
この時、ＤＶＤ用３ビームはホログラム（５００）をパスしながら０次ビームの回折効率が最大で高くなって、この０次ビームが光検出器（６００）の中心に位置するセルに到逹するようになる。
【００７９】
次に、２波長光源モジュール（１００）で発散されたＣＤ用光ビーム（１２０）はデュアルグレイティング（２００）をパスするとき底面回折格子（２２２）で少なくとも０次、＋１次、−１次の３ビームで分割されることと同時に回折された状態でビームスプルリト（３００）に入射される。
【００８０】
そしてビームスプルリト（３００）に入射された３ビームはビームスプルリト（３００）で光ディスク（Ｄ）方向で反射して、対物レンズ（４００）を通じて光ディスク（Ｄ）にくすぶるようになる。
【００８１】
そして光ディスク（Ｄ）の情報トラックで反射した３ビームはまた等しい光経路に付いて対物レンズ（４００）とビームスプルリト（３００）をパスしてホログラム（５００）に移送されて、ホログラム（５００）をパスして光検出器（６００）の相応されるセルに集光される。
【００８２】
この時、ＣＤ用３ビームはホログラム（５００）をパスしながら＋１次ビームの回折效率が最大で高くなって、この＋１次ビームが光検出器（６００）の中心に位置するセルに到逹するようになる。
【００８３】
したがって、ＤＶＤ用３ビームの０次ビームとＣＤ用３ビームの＋１次ビームは光検出器（６００）に到逹する時等しいセルに執束される。勿論、ＤＶＤ用３ビームの０次ビームとＣＤ用３ビームの＋１次ビームが等しいセルに執束されない場合にはホログラム（５００）を光軸方向で調整するとか光軸を中心に回転させながらＣＤ用３ビームの＋１次ビームの位置を調整すれば良い。
【００８４】
すなわち、ＣＤ用３ビームの＋１次ビームが光検出器（６００）上でＹ軸方向で位置調整が必要な場合にはホログラム（５００）を光軸方向で動きながらＣＤ用３ビームの位置を調整して、ＣＤ用３ビームの＋１次ビームが光検出器（６００）上でＸ軸方向で位置調整が必要な場合にはホログラム（５００）を回転させながらＣＤ用３ビームの位置を調整すれば良い。
【００８５】
このように構成及び作動する本発明による光ピックアップ装置はそれぞれのＤＶＤ用光ビームとＣＤ用光ビームがデュアルグレイティングをパスする時３ビームで分割されるから精密なトラッキング信号とフォーカシング信号を得ることができるようになる。したがってＤＶＤとＣＤが全部記録及び再生用で使用可能で優秀な互換性を持つようになる。
【００８６】
また、本発明はＤＶＤ用光ビームとＣＤ用光ビームを選択的に発散する２波長光源モジュールを適用することと同時にそれぞれの光ビームによって別途の独立的なグレイティングを使うのではなくデュアルグレイティング（２００）を使うから光部品数を最小化できるようになる。したがって簡単な構成を通じて製品の組み立て性及び生産性が向対して、費用が節減されて製品の価格競争力が上昇するようになる。
【００８７】
また、本発明はホログラムを通じてＤＶＤ用３ビームの０次ビームとＣＤ用３ビームの＋１次ビームの回折效率を最大で高くしてこのビームたちを光検出器のセンターに一致させることができるから通常的な８分割パターンの光検出器をＤＶＤとＣＤ共用で使うことができるようになる。したがって新しいパターンの光検出器を開発する必要がないからこれによる費用を節減させることができるようになる。
【００８８】
また、本発明はデュアルグレイティングとホログラムが温度変化による光ビームの波長変化によるビーム位置変動量を補正することができる位の熱膨脹係数を持つ素材に製作されるから温度変化による光検出器上のビームの移動を防止することができるようになる。
【００８９】
一方、図９には本発明による光ピックアップ装置の他の実施例が概略的に図示されている。これを参照すれば、本実施例は上述した一実施例に比べて通常的なミラー、フロントフォトダイオード、コリメーターレンズ及びセンサーレンズが追加で含まれたのが相異なっているだけ基本的な構成要素たちの作動及び作用は等しいから以下では相異なっている構成要素たちに対してだけ説明することにする。
【００９０】
本の実施例によるミラー（７００）はビームスプルリト（３００）と光ディスク（Ｄ）の間で設置されてビームスプルリト（３００）で反射した光ビームを光ディスク（Ｄ）方向で反射させる役目をする。
【００９１】
また、フロントフォトダイオード（７１０）は光出力調節用でミラー（７００）の後方に設置される。また、コリメーターレンズ（８００）はビームスプルリト（３００）と対物レンズ（４００）の間に設置されて発散ビームを平行ビームで変換させてくれる役目をする。
【００９２】
また、センサーレンズ（９００）はホログラム（５００）と光検出器（６００）の間に設置されてホログラム（５００）をパスした光ビームが光検出器（６００）の相応されるセルに集光されるような役目をする。
【００９３】
このような構成要素たちは本発明に適用されただけ通常的な光部品たちだからその作動及び作用関係は略する事にする。一方、本発明によって構成された光ピックアップ装置はすべての種類の光記録再生装置に適用可能である。
【発明の効果】
【００９４】
以上のように、本発明は２波長光源モジュールで選択的に発散されるＤＶＤとＣＤ用光ビームをデュアルグレイティングの上面と底面でそれぞれ３ビームに分割させるから光部品数を最小化することができるし、これにより光学係が単純になりながら製品の単価を節減されて、製品の信頼性だけではなく組み立て性及び生産性の向上する效果がある。
【００９５】
また、本発明はホログラムを適用してそれぞれの３ビームを光検出器上で一致させるから新しいパターンの光検出器を開発する必要がなしに通常の８分割パターンの光検出器を使ってその費用を節減させることができる效果がある。
【００９６】
以上のように本発明は特定の実施例と係わって図示及び説明したが、請求範囲によって現われた発明の思想及び領域から脱しない限度内で多様な改造及び変化が可能だということを当業界で通常の知識を持った者なら誰も易しく分かることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１は従来の光ピックアップ装置の一例を概略的に現わした構成図。
【図２】図２は従来の光ピックアップ装置の他の例を概略的に現わした構成図。
【図３】図３は本発明による光ピックアップ装置を概略的に現わした構成図。
【図４】図４は本発明に使われるデュアルグレイティングの構成を現わした斜視図。
【図５】図５はデュアルグレイティングの回折格子の回転角を求める方式を説明するためにＣＤ用光ディスクとＤＶＤ用光ディスクの一部分を拡大して概略的に現わした拡大図。
【図６】図６は本発明に使われるホログラムの構成を概略的に現わした側面図。
【図７】図７はホログラムを光軸方向で動いた時光検出器に到逹する光ビームの変化を現わした作動図。
【図８】図８はホログラムを光軸の中心に回転させた時光ビームの変化を現わした作動図。
【図９】図９は本発明による光ピックアップ装置の他の実施例を概略的に現わした構成図。
【符号の説明】
【００９８】
１００  ２波長光源モジュール        １１０  ＤＶＤ用光ビーム
１２０  ＣＤ用光ビーム              ２００  デュアルグレイティング
２１０  上面                        ２１２  上面回折格子
２２０  底面                        ２２２  底面回折格子
３００  ビームスプルリト            ４００  対物レンズ
５００  ホログラム                  ６００  光検出器
７００  ミラー                      ７１０  フロントフォトダイオード
８００  コリメーターレンズ          ９００  センサーレンズ
Ｄ  光ディスク
【図１】
2005174526.tif 000005
【図２】
2005174526.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005174526.tif 000009
【図６】
2005174526.tif 000010
【図７】
2005174526.tif 000011
【図８】
2005174526.tif 000012
【図９】
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