KR0141268B1 - 광디스크 기록/재생장치의 광헤드 - Google Patents

광디스크 기록/재생장치의 광헤드

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KR0141268B1
KR0141268B1 KR1019950002738A KR19950002738A KR0141268B1 KR 0141268 B1 KR0141268 B1 KR 0141268B1 KR 1019950002738 A KR1019950002738 A KR 1019950002738A KR 19950002738 A KR19950002738 A KR 19950002738A KR 0141268 B1 KR0141268 B1 KR 0141268B1
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Abstract

본 발명은 광디스크 기록/재생장치의 광헤드에 관한 것으로, 광디스크(D)에 레이저비임을 전향시켜 그 광디스크(D)의 정보기록면으로 지향지키고 그 정보기록면으로부터 반사되는 광을 수광하는 광헤드를 갖춘 광디스크 기록/재생장치에서, 그 정보의 독취를 위한 레이저관을 방사하는 레이저광원(30)과 그 레이저광원(30)에서 방사된 레이저비음 3비임분할하는 회절판(31)을 통과한 레이저비임을 대물렌즈를 매개하여 상기 정보기록매체를 향해 지향시키는 지향경로와 그 정보기록매체로부터 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 반사되는 레이저비임의 반사광의 경로를 형성하는 각형 프리즘(32), 그 각형 프리즘(32)의 일측 저면에 형성되어 상기 반사광을 수광하는 수광소자((38)를 포함하여 구성되어, 레이저광원(30)에서 방사되어 회절판(31)에서 3비임분할된 레이저비임의 일부가 각형 프리즘(32)의 제 1편광면(33)에서 편광되어 대물렌즈(32)를 매개하여 상기 광디스크(D)에 조사되고, 그 광디스크(D)에서 정보재생신호로서 얻어진 반사광이 대물렌즈(32)를 매개하여 제 2편광면(37)을 투과하면서 편광되어 수광소자(38)에 의해 합성분과 차성분으로 얻어지도록 하여 그 전체적인 구조를 간략화한 것이다.

Description

광디스크 기록/재생장치의 광헤드
제1도는 종래의 일예에 따른 광디스크 기록/재생장차의 광헤드를 설명하는 도면,
제2도는 본 발명의 바람직한 예에 따른 광디스크 기록/재생장치의 광헤드를 나타낸 도면,
제3도(a) 내지 제3도(c)는 제2도에 도시된 본 발명의 바람직한예에 따른 광디스크기록/재생장치의 광헤드에 형성된 수 광소자의 구성과 그 작용을 설명하는 예시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 반도체 레이저 12 : 콜리메이트렌즈
13 : 편광비임스플리터 14 : 대물렌즈
16,20 : 집광기 17 : 원통렌즈
18,22,23 : 수광소자 19 : 1/2파장판
30 : 레이저광원 31 : 회절판
32 : 각형 프리즘 33 : 제 1편광면
34 : 대물렌즈 36 : 모니터링 수광소자
37 : 제 2편광면 38,39 : 수광소자
본 발명은 광디스크 기록/재생장치의 광헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원으로부터 방사된 광비임을 수렴하여 그 수렴된 광을 정보기록/재생매체로서의 광디스크상에 조사하고 그 광디스크로부터 반사된 정보광을 수광소자로 안내하도록 된 광디스크 기록/재생장치의 광헤드에 관한 것이다.
광디스크 재생/기록장치는 광디스크상에 형성된 정보기록면상에 광비임을 수렴하여 그 광디스크상에 데이터를 기록하고 그 광디스크상으로부터 정보를 재생하게 된다. 특히, 그러한 광디스크 재생/기록장치에 의해 취급가능한 정보기록/재생매체로서는 댕용량이면서 데이터소거가 가능한 고밀도 메모리장치인 광자기디스크가 포함된다.
그러한 광자기디스크와 같은 정보의 기록/재생이 가능한 광디스크상에 정보가 기록되는 경우 반도체레이저로부터 방사된 광비임은 비임수폿형태로 정보기록면상에 집광되고 조사되어 그 비임스폿에 의해 조사된 정보 기록변의 영역의 온도를 퀴리점(Curie point)까지 상승시키게 된다. 온도가 높은 정보기록면의 영역은 보자력(coercive force)을 잃게 되어 그 정보 기록면에 가해진 외부의 자계방향과 나란한 방향으로 자화된다. 그 후, 광비임의 조사는 정지되는 반면 외부의 자계는 유지되고, 그에 따라 비임스폿에 으해 조사된 영역의 온도는 퀴리점의 온도 이하로 감소되어 상기한 방향으로 자화된 상태로 유지되며, 그와 같이 하여 정보가 기록된다.
그리고, 광디스크로부터 정보를 재생하는 경우에는 광비임이 퀴리점 이상의 온도로 기록매체를 가열하지 않는 정도로 낮은 레벨로 방사되고, 그 광비임이 기록매체상에 집광된다. 그 때, 그 기록매체상에 집광된 광비임상에 커 효과(kerr : 광전(magneto-optical)효과)가 일어나게 되고, 그에 따라 조사된 영역이 자화된 방향에 의존하는 각도만큼 광의 편광면(plane)이 회전된다. 따라서, 편광면이 회전된 방향으로부터 조사된 영역의 자화된 방향을 검출함으로써 데이터를 재생할 수 있게 된다.
정보의 기록/재생이 가능한 광디스크상에는 정보트랙과 안내트랙(Guide Track)이 대략1.6㎛의 간격을 가지고서 동심원상 또는 나선형상으로 형성되고, 그 안내트랙을 이용하여 그 광자기디스크상의 소정위치에 데이터가 기록되거나 그 서정위치로부터 에이터가 재생될 수 있게 된다. 데이터를 정확하게 기록하고 재생하기 위해서는 광비임은 기록매체상에 집광되어 안내트랙을 추종하는 형태로 제어, 즉 포커싱제어 및 트랙킹제어가 수행되어야만 된다. 그래서, 광헤드는 포커싱에러신호와 트랙킹에러신호를 검출하여 그 검출된 서보에러신호를 기초로 대물렌즈 액츄에이터에 의해 대물렌즈를 그 검출된 서보에러신호에 기초하여 포커싱 및 트랙킹방향으로 구동하게 된다.
제1도는 상기한 광헤드의 일예를 나타낸 도며으로, 그 광헤드에서는 반도체 레이저(11)로부터 방사되는 선형적으로 편광된 비임광선이 콜리메이트렌즈(12)에 의해 나란한 광선의 비임으로 변환된 다음 편광비임스플리터(13)를 통과하게 된다. 그후, 광비임은 대물렌즈(14)를 통해 광디스크의 정보기록면(15)상에 비임스폿형태로 집광 조사된다. 그 광비임이 광디스크의 정보기록면(15)에서 반사되는 경우 그 반사되는 광비임은 그 편광면에 빔스폿이 조사된 영역이 자화된 방향에 의존하는 각도로 편광이 회절되어 정보광으로 되도록 변조된다. 그 변조된 정보광은 다시 대무렌즈(14)를 통과하고 반사면(13a)으로부터 편광빔스플리터(13)상에 입사된다. 그 입사광은 스플리트면(13b)에 의해 반사된 다음에 a1으로 표시되는 방향으로 전달된다.
그 a1방향으로 전달되는 정보광은 스플리트면(13c)에 의해 2개의 성분으로 분할되고, 그 중 b1에 의해 지시되는 방향으로 향하는 정보광은 반사면(13d)에 나타나서 집광기(16)와 원통렌즈(17) 및 수광소자(18)를 구성하는 서보에러 신호검출광학계에 도달된다. 그 서보에러신호검출광학계는 그 광학계를 통과하는 정보광으로부터 비점수차법(Astigmatism Method)과 푸쉬풀법(Push-Pull Method)에 의해 포커싱에러신호와 트랙킹에러신호를 각각 검출한다.
그에 대해, b2에 의해 지시되는 방향으로 향하는 정보광은 그 반사면(13c)를 통해 1/2파장판(19)과 집광기(20) 및 편광빔스플리터(편광기)(21)와 한쌍의 수광소자(22,23)를 구성한는 독출신호검출광학시스템에 의해 복조된다. 그 독출신호검출광학계는 한쌍의 수광검출기를 포함하므로 동상을 갖는 노이즈가 그 수광검출기의 차동출력구동에 의해 제거될 수 있고 양질의 독출신호가 얻어질 수 있다.
하지만, 상기한 형태에 광헤드는 서보에러신호검출광학계와 독출신호검출광학계를 갖춘 2개의 검출광학계를 포함하기 때문에, 다수의 광학적 구성요서가 요구됨에 따라 구조가 복잡해지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광디스크에 레이저비임을 전향시켜 정보기록매체의 정보기록면으로 지향시키고 그 정보기록명으로부터 반사되는 광을 수광하는 광헤드를 일체화하여 단순화시킴 광디스크 기록/재생장치의 광헤드를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 광디스크에 레이저비임을 전향시켜 광디스크의 정보기록면으로 지향시키고 그 정보 기록면으로부터 반사되는 광을 수광하는 광헤드를 갖춘 광디스크 기록/재생장치에 있어서, 그 정보의 독취를 위한 레이저광을 방사하는 레이저광원과, 그 레이저광원에서 방사된 레이저비임을 3비임분할하는 회절판, 그 회전판을 통과한 레이저비임을 대물렌즈를 매개하여 상기 광디스크를 행해 지향시키는 지향경로와 그 광디스크로부터 상기 대물렌즈를 매개하여 반사되는 레이저비임의 반사광의 경로를 형성하는 각형 프리즘, 그 각형 프리즘의 일측 저면에 형성되어 상기 반사광을 수광하는 수광소자를 포함하여 구성된 광디스크 기록/재생장치의 광헤드가 제공된다.
바람직하게, 상기 수광소자는 상기 각형 프리즘의 일측 저면에 상기 광디스크부터 반사되는 반사광의 합성분과 차성분을 수광하도록 복수로 형성된다.
또, 상기 각형 프리즘은 상기 3분할된 레이저비임의 일부를 상기 대물렌즈를 매개하여 상기 광디스크로 편광지향시키는 제 1편광면과, 상기 광디스크부터 반사되는 반사광를 재편광시켜 상기 광디스크로부터의 반사광의 합성분과 차성분을 형성하기 위해 제 2편광면을 갖추어 구성되고, 그 각형프리즘에서 상기 레이저과원광 대응하는 종단 측면에는 그 에이저광원으로부터 방사되는 레이저비임의 세기를 모니터링하기 위한 모니터링 수광소자가 형성된다.
또한, 상기 각형 프리즘의 제 1편광면은 MPBS(modified polarizing beam splitter)코팅면으로 형성되고, 제 2편광면은 PBS코팅면으로 형성된다.
그와 같이 구성된 본 발명에 따른 광디스크 기록/재생장치의 광헤드에의하면, 레이저광원에서 방사되어 회절판에서 3비임분할된 레이저비임의 일부가 각형 프리즘의 제 1 편광면에서 편광되어 대물렌즈를 매개하여 정보기록매체인 광디스크에 조사되고, 그 광디스에서 정보재생신호로소 얻어진 반사광이 대물렌즈를 매개하여 제 2편광면을 투과 및 편광되어 수광소자에 의해 합성분과 차성분으로 얻어지게 되므로, 광디스크에 대한 정보의 재생 또는 기록에 적용할 수 있으면서, 그 전체적인 구조가 간략화된다.
이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제 2도는 본 발명의 바람직한 예에 따른 광디스크 기록/재생장치의 광헤들를 나타낸 도면으로, 참조부호 30은 정보기록매체로서의 광디스크(D) 정보를 독취하거나 그 광디스크(D)에 정보를 기록하기 위한 레이저비임을 방사하는 레이저광원을 나타내고, 31은 그 레이저광원에서 방사되는 레이저비임을 3분할 비임으로 형성하는 회절판을 나타낸다.
32는 상기 회절판(31)에 의해 3분할된 레이저비임에 대해 대물렌즈d(34)를 매개하여 상기 광디스크(D)를 향해 지향시키는 지향경로와 그 광디스크(D)로부터 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 반사되는 레이저비임의 반사광의 경로를 형성하는 각형 프리짐으로서, 상기 3분할된 레이저비임의 일부를 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 상기 광디스크(D)로 편광지향시키는 제1편광면(33)과, 상기 광디스크(D)로부터 반사되는 반사광을 재편광시켜 상기 광디스크(D)로부터의 반사광의 합성분과 차성분을 형성하기 위한 제2편광면(37)을 갖추어 구성된다. 또한 그 각형 프리즘(32)에서 상기 레이저광원(30)과 대응하는 종단 측면(35)에는 그 레이저광원(30)으로부터 방사되는 레이저비임의 세기를 모니터링하기 위한 모니터링 수광소자(36)가 접착 또는 코팅방밥에 의해 형성된다. 그리고, 상기 각형 프리즘(32)의 제 1편광면(33)은 MPBS(modified polarizing beam splitter)코팅면으로 형성되고, 제2편광면 (37)은 PBS코팅면으로 형성된다.
또한, 상기 각형 프리즘(32)의 일측 저면에는 상기 광디스크(D)에서 반사되는 반사광에 대해 상기 제2편광면(37)과 그 제 2편광면(37)에서 상기 제1편광면(32)에서 바사된 상기 반사광의 합성분과 차성분을 수광하는 수광소자(38)가 접착 또는 코팅방법에 의해 형성된다.
그와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 예에 따른 광디스크 기록/재생장치의 광헤드는 레이저광원(30)에서 방사되어 회철판(31)에서 3비임분할된 레이저비임의 일부가 각형 프리즘(32)에 입사되면 그 각형 프리즘(32)에 입사된 레이저비임이 MPBS코팅된 제 1편광면(33)을 투과하거나 반사되게 된다.
그 제 1편광면(33)을 투과한 레이저비임의 일부는 그 각형 프리즘(32)의 종단 측겸(35)에서 상기 레이저광원(30)에 대응되게 형성된 모니터링 수광소자(36)에 의해 수광되어서 레이저구동수단(도시 생략)에 제공되어 상기 레이저광원(30)에 대한 레이저방사강도의 제어에 적용된다.
그에 대해, 상기 제 1편광면(33)에서 편광된 레이저비임의 일부는 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 상기 광디스크(D)의 정보기록면에서 집광된 다음 그 광디스크(D)의 정보기록면에 기록된 정보의 피트형태에 따라 반사광이 형성되어 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 상기 각형 프리즘(32)으로 재입사된다.
상기 광디스크(D)에서 반사되어 상기 각형 프리즘(32)에 재입사되는 반사광은 상기 제 1편광면(33)에서 편광반사되어 상기 광디스크(D)에 입사된 성분이므로 그 제 1 편광면(33)을 투과하여 제 2편광면(37)에 도달되고, 그 제 2편광면(37)에서는 그 제 2편광면(37)의 편광특성(즉, PBS특성)에 의해 상기 반사광의 일부(예컨대 P파)는 상기 수광소자(38)의 제 1수광부(39)(제3도 참조)에 수광되는 반면 상기 반사광의 일부(예컨대 S파)는 상기 제2편광면(38)에서 반사된 다음 상기 제 1편광면(33)에서 상기 수광소자(38)의 제 2수광부(40)(제 3도 참조)에 의해 수광된다.
여기서, 상기 수광소자(38)의 제 1수광부(39)와 제 2수광부(40)에 의해 수광되는 반사광은 포키싱에러 (FBS)에 관해서는 그 수광부(38)가 4분할구조(제 3도(a) 내지 (c) 참조)인 경우,
FES = (A +C)-(B +D)로 구해지는 바,
FES = 0 이면 포커싱서보가 정규적인 상태(제 3도(b) 참조)이고,
FES = 0 이면 포커싱상태가 근접한 경우(제 3도(a) 참조)이며,
FES = 0 이면 포커싱 상태가 원격위치인 경우(제 3도(c) 참조)를 나타내므로, 그러한 수광소자(38), 수광부(39,40)의 수광상태를 기초로 포커싱서보가 행해질 수 있게 된다.
그리고, 트랙킹서보에 관해서는 제3도(b)에 도시된 수광소자(40)의 수광부(39,40)의 구조에서 수광부(39)를 구성하는 수광영역(E,F)의 수광상태의 차를 기초로 3비임법을 이용하여 산출될 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명에 따른 광디스크 재생/기록장치의 광헤드에서는 상기 광디스크(D)에 기록된 정보의 재생만을 고려하는 경우에는 상기 수광소자(40 ; 특히 제3도(b)참조)의 수광상태를 기초로, [(A+B+C+D)+G)]의 합신호를 정보의 재생에 적용하는 반면, 그 광디스크(D)의 정보기록면상에 정보를 기록하는 경우를 고려하면 [(A+B+C+D)-G)]의 차신호를 재생 및 기록에 적용할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 기록/재생장치의 광헤드에 의하면, 레이저광원에서 방사되어 회절판에서 3비임분할된 레이저비임의 일부가 각형 프리즘의 제1편광면에서 편광되어 대물렌즈를 매개하여 정보기록매체인 광디스크에 조사되고, 그 광디스크에서 정보재생신호로서 얻어진 반사광이 대물렌즈를 매개하여 제2편광면을 투과 및 편광되어 수광소자에 의해 합성분과 차성분으로 얻어지게 되므로, 그 전체적인 구조가 간략화됨과 더불어 광디스크에 대한 정보의 재생 또는 기록에 적용할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 정보의 기록/재생이 가능한 광디스크(D)에 레이저비임을 전향시켜 상기 광디스크(D)의 정보기록면으로 지향시키고 그 정보기록면으로부터 반사되는 광을 수광하는 광헤드를 갖춘 광디스크 기록/재생장치에 있어서, 정보의 독취를 위한 레이저광을 방사하는 레이저광원(20)과, 상기 레이저광원(30)에서 방사된 레이저비임을 3비임분할하는 회절판(31), 상기 회절판(31)을 통과한 레이저비임을 대물렌즈(34)를 매개하여 상기 광디스크(D)를 향해 지향시키는 지향경로와 그 광디스크(D)로부터 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 반사되는 레이저비임의 반사광의 경로를 형성하는 각형 프리즘(32), 상기 각형 프리즘(32)의 일측 저면에 형성되어 상기 반사광을 수광하는 수광소자(38)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수광소자(38)는 상기 각형 프리즘(32)의 일측저면에 상기 광디스크(D)로부터 반사되는 반사광의 합성분과 차성분을 수광하도록 복수(39,40)로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수광소자(38)의 수광부(40)에는 정보의 기록/재생을 위한 수광영역을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
  4. 제1항에 있어서,상기 각형 프리즘(32)은 상기 3분할된 레이저비임의 일부를 상기 대물렌즈(34)를 매개하여 상기 광디스크(D)로 편광지향시키는 제1편광면(33)과, 상기 광디스크(D)로부터 반사되는 반사광을 재편광시켜 상기 광디스크(D)로부터의 반사광의 합성분과 차성분을 형성하기 위한 제2편광면(37)을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각형 프리즘(32)에서 상기 레이저광원(30)과 대응하는 종단 측면(35)에는 그 레이저광원(30)으로부터 방사되는 레이저비임의 세기를 모니터링하기 위한 모니터링 수광소자(36)가 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
  6. 제4항에 있어서, 상기 각형 프리즘(32)의 제1평광면(33)은 MPBS(modified polarizing beam splitter)코팅면으로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
  7. 제4항에 있어서, 상기 각형 프리즘(32)의 제2편광면(37)은 PBS코팅면으로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 기록/재생장치의 광헤드.
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