KR100779693B1 - 파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치 - Google Patents

파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 상호 상이한 파장대 입사광의 λ1파장과 λ2파장 중 어느 하나의 파장을 선택적으로 회절시키는 파장선택형 회절소자에 관한 것으로서, 적어도 하나의 광투과성 투명기판과; 상기 투명기판의 일측에 형성되며, 구조적 높이 설정에 의해 상기 λ1파장의 광을 회절 투과시키는 한편, 상기 λ2파장의 광을 투과시키는 광량비를 갖는 제1회절격자와; 상기 투명기판의 타측에 형성되며, 구조적 높이 설정에 의해 상기 λ1파장의 광을 투과시키는 한편, 상기 λ2파장의 광을 회절 투과시키는 광량비를 갖는 제2회절격자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 제조가 간단하고 제조비용을 절감할 수 있으며, 별도의 편광소자를 이용하지 않고도 상이한 파장의 입사광을 선택적으로 회절시킬 수 있는 파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치가 제공된다.
파장선택, 회절격자, 회절소자, 광헤드장치

Description

파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치{Wave selection type Diffractive optical elements and optical pickup device has them}
도 1은 종래 파장선택형 회절소자의 단면도,
도 2는 도 1의 파장선택형 회절소자를 갖는 광헤드장치의 간략한 구성도,
도 3은 본 발명에 제1실시예에 따른 파장선택형 회절소자의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 파장선택형 회절소자의 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 파장선택형 회절소자의 단면도,
도 7은 도 3 내지 도 6의 파장선택형 회절소자를 갖는 광헤드장치의 간략한 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 회절소자 10 : 투명기판
20 : 제1회절격자 30 : 제2회절격자
50 : 접착물질 60 : 위상지연층
100 : 광헤드장치 101 : 듀얼광원
103 : 대물렌즈
본 발명은, 파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치에 관한 것이다.
CD/DVD 등의 광디스크 또는 자기 디스크 등과 같은 광기록매체의 정보기록면에 정보를 기록하거나 정보기록면으로부터 정보를 읽어들이기 위한 장치로서 광헤드장치가 이용된다.
광헤드장치에서는 레이저광을 광디스크의 정보기록면에 형성된 트랙 상에 집광시키면서 광디스크를 회전시키기 위해서, 집광된 레이저광의 빔이 트랙에서 벗어나지 않도록 해야 한다. 이를 실현하기 위해서 각종 트래킹 방법이 개발되어 있는데, 그 중 널리 사용되고 있는 방법이 레이저광을 하나의 0차 회절광인 메인빔과 ㅁ1차 회절광인 두 개의 서브빔으로 나누는 3빔법이다.
이때, 레이저광을 메인빔과 서브빔으로 나누기 위해 사용되는 것이 회절소자이다. 이 회절소자는 레이저광의 광로 중에 설치되며, 특징적인 구조인 회절격자 영역에서 레이저광이 하나의 메인빔과 두 개의 서브빔으로 나누어지는 회절이 발생한다.
한편, 기술의 발달에 따라서 근래에는 CD와 DVD의 두 광디스크의 정보를 기록하거나 재생하기 위한 CD와 DVD 호환형 광헤드장치가 널리 이용되고 있다.
일반적인 CD-R 등의 CD계 광디스크인 경우 약 780nm의 파장대(이하 "CD계 파장 λ2"라 함)의 레이저광을 사용하고, DVD계 광디스크인 경우 약 660nm의 파장대(이하 "DVD계 파장 λ1"라 함)의 레이저광을 사용하게 된다.
그런데, 이러한 CD와 DVD 호환형 광헤드장치에 있어서는, 레이저 광원으로서 DVD계 파장(λ1)의 레이저광을 발생시키는 λ1 레이저 발생기와, CD계 파장(λ2)의 레이저광을 발생시키는 λ2 레이저 발생기, 그리고, 각 레이저 발생기에 대응하는 3빔 발생용 회절소자가 각각 마련되어야 하기 때문에 광헤드장치의 대형화를 초래하는 단점이 있었다.
이에 따라, 최근에는 광헤드장치의 소형화를 도모하기 위해서 레이저 광원으로서 DVD계 파장(λ1)의 레이저광과 CD계 파장(λ2)의 레이저광을 발생시키는 2파장 반도체 레이저(Dual LD: 이하 '듀얼광원'이라 함)가 사용되고, 또한, 이들 2파장 반도체 레이저에 대응하는 3빔 발생용 회절소자로서 DVD계 파장(λ1)의 레이저광 또는 CD계 파장(λ2)의 레이저광 중 어느 하나의 레이저광을 선택적으로 3빔(메인빔과 서브빔)으로 발생시키는 파장선택형 회절소자가 사용되고 있다.
이중 파장선택형 회절소자는 2종의 레이저 파장에 대하여 선택된 어느 하나의 레이저 파장을 선택적으로 회절시키는 것으로서, 그 핵심 기술은 레이저광이 회절소자에 형성된 회절격자를 통과할 때 특정방향의 편광방향에 대해서만 회절 기능을 갖게 하는 것이다.
종래 파장선택형 회절소자(800)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 투명기판(804,805,809)들 중 출사측 양 투명기판(805,809)의 상호 대향면에 각각 λ1과 λ2를 회절시키는 제1회절격자807a)와 제2회절격자(807b)가 접착층(806)을 사이에 두고 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 그리고, 입사측의 양 투명기판(804,805) 사이에는 입사광의 편광을 변환시키는 편광소자(801)가 접착층(802,803)에 의해 개재된 구조를 포함하고 있다.
제1회절격자(807a)는 투명기판(805)을 통과한 λ2에 대하여 회절광을 발생시키고 λ1에 대해서는 회절광이 발생하지 않는 상광굴절률을 갖도록 고분자액정의 배향 방향이 설정되어 있다.
그리고, 제2회절격자(807b)는 투명기판(805)을 통과한 λ1에 대하여 회절광을 발생시키고 λ2에 대해서는 회절광이 발생하지 않는 이상광굴절률을 갖도록 고분자액정의 배향 방향이 제1회절격자(807a)와 직교하도록 설정되어 있다.
이러한 구성을 갖는 종래 파장선택형 회절소자(800)는 도 2에 도시된 바와 같이, CD와 DVD 호환형 광헤드장치(900)에서 레이저광을 발생시키는 듀얼광원(901)과 레이저광을 광디스크(A)로 집광하는 대물렌즈(903) 사이의 광로상에 설치되어 λ1과 λ2에 대해 0차 회절광인 메인빔과 1차 회절광인 두 개의 서브빔을 각각 독립적으로 생성함으로써, 광헤드장치(900)가 CD 또는 DVD 중 해당하는 어느 하나의 광디스크(A)에 대해 정보를 기록하거나 재생할 수 있도록 해준다.
그런데, 이러한 종래 파장선택형 회절소자에 있어서는 고분자액정의 복굴절 성을 일정한 방향으로 배향하는 고도의 기술을 이용하고 있기 때문에, 제조가 매우 어려우며, 제조과정에서 고분자액정의 배향을 위해서 고가의 장비인 광학적 정렬 장치를 필요로 하고 제조 공정이 복잡해지므로 광학소자와 이를 이용하는 광헤드장치의 제조비용 상승을 초래하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래 파장선택형 회절소자는 복굴절 특성을 이용하는 것으로서, 레이져광이 회절소자로 입사되기 전에 λ1과 λ2의 편광상태를 상이하게 변환시켜야 한다. 이에 의해, 별도의 편광소자를 함께 사용해야만 상이한 파장의 입사광을 선택적으로 회절시킬 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 제조가 간단하고 제조비용을 절감할 수 있으며, 별도의 편광소자를 이용하지 않고도 상이한 파장의 입사광을 선택적으로 회절시킬 수 있는 파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상호 상이한 파장대 입사광의 λ1파장과 λ2파장 중 어느 하나의 파장을 선택적으로 회절시키는 파장선택형 회절소자에 있어서, 적어도 하나의 광투과성 투명기판과; 상기 투명기판의 일측에 형성되며, 구조적 높이 설정에 의해 상기 λ1파장의 광을 회절 투과시키는 한편, 상기 λ2파장의 광을 투과시키는 광량비를 갖는 제1회절격자와; 상기 투명기판의 타측에 형성되며, 구조적 높이 설정에 의해 상기 λ1파장의 광을 투과시키는 한편, 상기 λ2파장의 광 을 회절 투과시키는 광량비를 갖는 제2회절격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자의 매질 굴절률은 상호 동일한 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1 및 제2회절격자는 자외선 경화성 레진, 열경화성 레진, 글라스, PC, 액정폴리머, PET 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 효과적이다.
또한, 상기 제1 및 제2회절격자를 형성하는 재료의 열팽창 계수는 상기 투명기판의 열팽창계수보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
그리고, 상기 투명기판은 한 쌍으로 마련되고, 상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자는 상기 양 투명기판의 판면에 형성되며, 상기 양 투명기판 사이에는 접착물질이 개재되는 것이 효과적이다.
이때, 입사광에 대한 상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자의 매질굴절률과 상기 접착물질의 굴절률 차이는 0.02 내지 0.04인 것이 보다 바람직하다.
한편, 상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자 사이에는 상기 λ1파장과 λ2파장 중 어느 하나의 파장을 위상지연시키는 위상지연층이 더 포함되는 것이 보다 효과적이다.
이때, 상기 위산지연층은 소정의 위상지연값을 갖는 위상지연 필름 또는 액정층으로 마련되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 형태에 따라, 상호 상이한 파장대의 λ1파장과 λ2파장의 광을 출사하는 듀얼광원과, 상기 λ1, λ2파장의 광을 광기록매체에 집광시키는 대물렌즈와, 상기 광원과 상기 대물렌즈 사이의 광로 중에 설치되며 상기 λ1파장과 상기 λ2파장의 광을 선택적으로 회절 투과시키는 제1 및 제2회절격자를 갖는 파장선택형 회절소자와, 상기 광기록매체에서 반사되는 상기 λ1파장과 λ2파장의 광을 검출하는 광검출기를 구비한 광헤드장치에 있어서, 상기 파장선택형 회절소자는 전술한 파장선택형 회절소자인 것을 특징으로 하는 광헤드장치에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 파장선택형 회절소자의 상기 제1회절격자와 제2회절격자의 중심간 이격간격은 상기 듀얼 광원의 양 광원 중심간의 이격간격에 대응하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파장선택형 회절소자의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 파장선택형 회절소자(1)는 단일의 투명기판(10)과, 투명기판(10)의 양면에 형성되는 제1회절격자(20)와 및 제2회절격자(30)를 포함한다.
투명기판(10)은 광투과성 투명 재질로 마련되는데, 바람직하게는 강도와 내열성이 우수한 투명유리판이나 투명필름으로 마련될 수 있다. 이 투명기판(10)은 회절소자(1)의 형태를 유지함과 동시에 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)의 지지면 역할을 수행한다.
한편, 제1회절격자(20)는 투명기판(10)의 일면에 요철형상으로 형성되어 있다. 이 제1회절격자(20)는 소정의 광학적 구조 조건인 매질굴절률과 구조적 높이(h1)에 의해서, DVD계 파장 λ1의 광을 회절 투과시키는 한편, CD계 파장 λ2의 광을 회절없이 투과시킨다. 이러한 제1회절격자(20)의 λ1 과 λ2의 광에 대한 선택적 회절투과작용은 제1회절격자(20)가 약 660nm의 파장대인 DVD계 파장 λ1에 대해 10 내지 20의 광량비를 가지고, 약 780nm의 파장대인 CD계 파장 λ2에 대해서는 50이상의 광량비를 갖도록 함으로써 가능하다.
이를 위한 제1회절격자(20)의 광학적 구조 조건의 예를 들면, 제1회절격자(20)를 구성하는 매질의 굴절율이 1.51이고, 제1회절격자(20)의 높이(h1)가 1456nm일 때, 약 660nm의 파장대인 DVD계 파장 λ1에 대해 14.3의 광량비를 갖고, 약 780nm의 파장대인 CD계 파장 λ2에 대해서는 106의 광량비를 가짐으로써, DVD계 파장 λ1의 광을 회절 투과시키는 한편, CD계 파장 λ2의 광을 회절없이 투과시키는 예를 들 수 있다.
그리고, 제2회절격자(30)는 투명기판(10)의 이면에 역시 요철형상으로 형성되어 있다. 또한, 이 제2회절격자(30) 역시 소정의 광학적 구조 조건인 매질굴절률과 구조적 높이(h2)에 의해서, DVD계 파장 λ1의 광은 회절 투과시키지 않고, CD 계 파장 λ2의 광은 회절 투과시킨다. 이러한 제2회절격자(30)의 λ1 과 λ2의 광에 대한 선택적 회절투과작용은 제2회절격자(30)가 약 660nm의 파장대인 DVD계 파장 λ1에 대해 50 이상의 광량비를 가지고, 약 780nm의 파장대인 CD계 파장 λ2에 대해서는 10 내지 20의 광량비를 갖도록 함으로써 가능하다.
이를 위한 제2회절격자(30)의 광학적 구조 조건의 예를 들면, 제2회절격자(30)를 구성하는 매질의 굴절율이 제1회절격자(20)와 동일한 1.51(물론, 제1회절격자(20)의 굴절율과 상이한 굴절율을 가질 수도 있다)이고, 제2회절격자(30)의 높이(h2)가 1339nm일 때, 약 660nm의 파장대인 DVD계 파장 λ1에 대해 206의 광량비를 갖고, 약 780nm의 파장대인 CD계 파장 λ2에 대해서는 14.5의 광량비를 가짐으로써, DVD계 파장 λ1의 광은 회절없이 투과시키는 한편, CD계 파장 λ2의 광은 회절 투과시키는 예를 들 수 있다.
전술한 제1회절격자(20) 및 제2회절격자(30)의 광량비는 다음과 같은 원리로 결정된다.
각 회절격자의 높이를 d, 각 회절격자를 구성하는 매질과 공기와의 굴절률차이를 n, 사용하는 파장을 λ 라고 할 때, 1차 회절광과 0차 투과광은 다음의 수식으로 결정된다.
1차 회절광 =
Figure 112006057006716-pat00001
0차 투과광 =
Figure 112006057006716-pat00002
따라서, 회절격자에서의 광량비는 "0차 투과광/1차 회절광" 으로 정의되며, 회절격자를 구성하는 매질의 굴절률이 1.51일때, 660nm, 780nm 의 두 파장에 대해 격자 높이에 대한 광량비 곡선을 아래 그림-1에 나타내었다. 아래 그림에서 보면 격자높이가 1339nm 일때, 780nm 에서는 약 14.5 의 광량비를 갖지만, 660nm에 대해서는 약 206 의 광량비를 갖는 특성을 볼 수 있다. 또한, 격자높이가 1456nm 일때는 이와는 반대로 780nm 에서는 106의 광량비를 갖으며, 660nm에서는 14.3의 광량비 특성을 갖는다. 따라서, 1339nm 높이의 회절격자는 780nm 용 회절격자로 동작하고, 1456nm 높이의 회절격자는 660nm 용 회절격자로 동작할 수 있다.
Figure 112006057006716-pat00003
그림-1
이러한, 회절소자(1)의 제1회절격자(20) 및 제2회절격자(30)는 각각 수지상의 폴리머를 이용하여 스핀코팅 등의 방법으로 투명기판(10)의 양 표면에 격자형성 층으로 도포된 후, 포토리 소그라피 혹은 자외선 경화 성형(UV embossing), 열 경화 성형(HOT embossing) 등의 방법으로 투명기판(10)의 표면에 소정의 간격을 갖는 요철형상의 회절격자로 형성된다.
이때, 각 회절격자의 중심간의 이격간격(w1)은 듀얼광원(101)에서 λ1 및 λ2의 각각의 광을 출사하는 양 광원(101a,101b)의 중심간의 이격간격(w2)에 대응하는 간격으로 이격됨으로써, λ1 및 λ2의 광이 각각 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)로 정확하게 출사되도록 한다. 물론, 각 회절격자의 중심간 이격간격(w1)은 상기 듀얼 광원의 양 광원 중심간의 이격간격(w2)을 포함하여 광원과 회절소자의 거리에 따라 조절될 수 있다.
또한, 각 회절격자는 자외선 경화성 레진, 열경화성 레진, 글라스, PC, 액정폴리머, PET 등의 재질로 형성될 수 있으며, 각 회절격자를 구성하는 재료의 열팽창 계수는 투명기판보다 크거나 같은 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 파장선택형 회절소자(1)는 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)의 격자 높이(h1,h2)를 상이하게 조절하여 λ1 및 λ2파장에 대한 회절투과 또는 투과 조건을 만족하는 각각의 광량비를 갖도록 함으로써, 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)에서 각각 λ1 및 λ2파장을 선택적으로 회절시킬 수 있다.
특히, 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)가 동일한 매질 굴절률을 갖더라도 회절격자의 높이(h1,h2)를 조절하는 것만으로도 λ1 및 λ2파장의 선택적 회절이 가능하기 때문에, 고도의 고분자 액정 배향 등의 기술을 이용하지 않고도 파장선택형 회절소자(1)를 제작할 수 있다. 이에 의해, 회절소자(1)의 제조 공정이 매우 간단하게 이루어지고 제조비용을 현격하게 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 파장선택형 회절소자(1)는 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)의 높이(h1,h2)를 조절하여 λ1 및 λ2파장에 대한 회절투과 또는 투과 조건을 만족하는 각각의 광량비를 갖도록 하기 때문에, 별도의 편광소자를 이용하지 않고도 λ1 및 λ2파장의 편광 상태에 상관없이 각각의 λ1 및 λ2파장을 선택적으로 회절시킬 수 있다.
이러한 광학적 구조 조건을 갖는 본 발명에 따른 회절소자(1)는 도 7에 도시된 바와 같이, CD와 DVD 호환형 광헤드장치(100)에서 레이저광을 발생시키는 듀얼광원(101)과 레이저광을 광디스크(a)로 집광하는 대물렌즈(103) 사이의 광로상에 설치되어 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)에서 λ1과 λ2에 대해 각각 0차 회절광인 메인빔과 1차 회절광인 두 개의 서브빔을 각각 독립적으로 생성함으로써, 광헤드장치(100)가 CD 또는 DVD 중 해당하는 어느 하나의 광디스크(a)에 대해 정보를 기록하거나 재생할 수 있도록 해준다.
한편, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 파장선택형 회절소자(1)의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 파장선택형 회절소자(1)는 상호 이격된 한 쌍의 투명기판(10)에 각각 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)가 형성되어 있고, 양 투명기판(10) 사이에 접착물질(50)이 충전되어 있는 구조를 가지고 있다. 이에 의해 회절소자(1)의 구조적 안정성을 확보할 수 있다.
이때, 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30) 중 어느 하나는 양 투명기판(10) 사이에서 일측 투명기판(10)의 판면에 형성되고, 다른 하나는 타측 투명기판(10)의 외측면에 형성될 수 있다. 물론 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)는 양 투명기판(10)의 대향면에 형성될 수도 있다.
여기서, 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)의 광학적 구조조건은 전술한 제1실시예의 회절소자(1)와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
한편, 양 투명기판(10) 사이에 충전되는 접착물질(50)의 굴절률(n2)과 제1회절격자(20) 및 제2회절격자(30)의 굴절률(n1)의 차이는 0.02 내지 0.04인 것이 바람직하다. 이는 접착물질(50)의 굴절률(n2)과 제1회절격자(20) 및 제2회절격자(30)의 굴절률(n1)의 차이가 0.02 이하인 경우에 회절격자의 형성 공정이 매우 어려울 뿐만 아니라, 회절격자의 구조적 형상에 대한 정확도가 떨어지는 문제점을 발생시키기 때문이다.
한편, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 파장선택형 회절소자(1)의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 파장선택형 회절 소자(1)는 상호 이격된 한 쌍의 투명기판(10)에 각각 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)가 형성되어 있고, 양 투명기판(10) 사이에 위상지연층(60)이 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.
여기서, 제1회절격자(20)와 제2회절격자(30)의 광학적 구조조건은 전술한 실시예들의 회절소자(1)와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
한편, 위상지연층(60)은 적절한 위상지연값(Optical Pass Difference : OPD)값을 가지면서, 도 5와 같이 필름형태로 마련되어 양 투명기판(10)사이에 접착물질(50)에 의해 개재되거나, 도 6과 같이, 액정폴리머(LCP: Liquid crystal polymer)에 의한 액정층으로 마련되어 양 투명기판(10)사이에 개재될 수 있다.
이 위상지연층(60)은 미리 조절된 위상지연값에 의해 상이한 파장으로 입사되는 λ1 및 λ2의 편광을 변화시킬 수 있다. 예컨대 파장이 660nm인 λ1파장에 대해서는 편광방향을 90도로 회전시키고, 파장이 780nm인 λ2파장에 대해서는 위상지연 없이 그대로 통과하는 위상지연값(OPD)을 선택할 수 있다. 물론, λ1파장과 λ2파장에 대한 편광방향 회전을 위한 위상지연은 반대일 수도 있다.
이러한 위상지연층(60)을 갖는 파장선택형 회절소자(1)는 동일한 편광방향으로 입사되는 λ1파장과 λ2파장이 위상지연층(60)을을 통과할 때, λ1와 λ2파장에 중 어느 하나의 편광을 변화시키는 것으로서, λ1과λ2의 편광방향이 동일하게 발생되는 2파장 듀얼광원(101)을 사용하는 CD와 DVD 호환형 광헤드장치(100)의 광로상 에 설치될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 파장선택형 회절소자는 제1회절격자와 제2회절격자의 격자 높이를 상이하게 조절하는 것으로 상이한 파장의 입사광을 선택적으로 회절시킬 수 있기 때문에, 고도의 고분자 액정 배향 등의 기술을 이용하지 않고도 파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치를 제작할 수 있다.
이에 의해, 회절소자의 제조 공정이 매우 간단하게 이루어지고 제조비용을 현격하게 절감할 수 있다.
또한, 제1회절격자와 제2회절격자의 높이를 조절하여 λ1 및 λ2파장에 대한 회절투과 또는 투과 조건을 만족하는 각각의 광량비를 갖도록 하기 때문에, 별도의 편광소자를 이용하지 않고도 λ1 및 λ2파장의 편광 상태에 상관없이 각각의 λ1 및 λ2파장을 선택적으로 회절시킬 수 있다.
이에 의해, 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치의 제조 공정 및 제조 비용이 더욱 절감된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제조가 간단하고 제조비용을 절감할 수 있으며, 별도의 편광소자를 이용하지 않고도 상이한 파장의 입사광을 선택적으로 회절시킬 수 있는 파장선택형 회절소자 및 이를 갖는 광헤드장치가 제공된 다.

Claims (10)

  1. 상호 상이한 파장대 입사광의 λ1파장과 λ2파장 중 어느 하나의 파장을 선택적으로 회절시키는 파장선택형 회절소자에 있어서,
    적어도 하나의 광투과성 투명기판과;
    상기 투명기판의 일측에 형성되며, 구조적 높이 설정에 의해 상기 λ1파장의 광은 회절 투과시키는 한편, 상기 λ2파장의 광은 투과시키는 광량비를 갖는 제1회절격자와;
    상기 투명기판의 타측에 형성되며, 구조적 높이 설정에 의해 상기 λ1파장의 광을 투과시키는 한편, 상기 λ2파장의 광을 회절 투과시키는 광량비를 갖는 제2회절격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자의 매질 굴절률은 상호 동일한 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2회절격자는 자외선 경화성 레진, 열경화성 레진, 글라스, PC, 액정폴리머, PET 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2회절격자를 형성하는 재료의 열팽창 계수는 상기 투명기판의 열팽창계수보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 투명기판은 한 쌍으로 마련되고, 상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자는 상기 양 투명기판의 판면에 형성되며,
    상기 양 투명기판 사이에는 접착물질이 개재되는 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  6. 제5항에 있어서,
    입사광에 대한 상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자의 매질굴절률과 상기 접착물질의 굴절률 차이는 0.02 내지 0.04인 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1회절격자와 상기 제2회절격자 사이에는 상기 λ1파장과 λ2파장 중 어느 하나의 파장을 위상지연시키는 위상지연층이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위산지연층은 소정의 위상지연값을 갖는 위상지연 필름 또는 액정층으로 마련되는 것을 특징으로 하는 파장선택형 회절소자.
  9. 상호 상이한 파장대의 λ1파장과 λ2파장의 광을 출사하는 듀얼광원과, 상기 λ1, λ2파장의 광을 광기록매체에 집광시키는 대물렌즈와, 상기 광원과 상기 대물렌즈 사이의 광로 중에 설치되며 상기 λ1파장과 상기 λ2파장의 광을 선택적으로 회절 투과시키는 제1 및 제2회절격자를 갖는 파장선택형 회절소자와, 상기 광기록매체에서 반사되는 상기 λ1파장과 λ2파장의 광을 검출하는 광검출기를 구비한 광헤드장치에 있어서,
    상기 파장선택형 회절소자는 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 파장선택형 회절소자인 것을 특징으로 하는 광헤드장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 파장선택형 회절소자의 상기 제1회절격자와 제2회절격자의 중심간 이격간격은 상기 듀얼 광원의 양 광원 중심간의 이격 간격에 대응하는 것을 특징으로 하는 광헤드장치.
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