KR0144181B1 - 홀로그램 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀로그램 모듐에 관한 것으로, 홀로그램 모듈 조립시 홀로그램소자의 부착에 있어서의 위치 정밀도를 높이고 조립을 편리하게 하도록 한 것이다.

본 발명은 스템상에 각각 부착된 광원인 레이저 다이오드와 다분할 광감지기; 신호독취용 홀로그램영역과 이 신호독취용 홀로그램영역과 같은 면 또는 그 반대면에 위치하는 조립용 홀로그램으로 이루어진 홀로그램소자; 로 구성된 홀로그램 모듈에 있어서, 상기 레이저 다이오드의 광원으로부터 발생되는 발산광이 상기 조립용 홀로그램에 입사될 때, 상기 조립용 홀로그램으로 부터 발생하는 재생광이 상기 광감지기로 입사되도록 상기 홀로그램소자가 위치되도록 구성됨을 특징으로하는 홀로그램모듈을 제공한다.

Description

홀로그램 모듈

제1도는 종래의 홀로그램 모듈 구조도.

제2도는 종래의 홀로그램 모듈의 홀로그램소자 구조도.

제3도는 종래의 홀로그램 모듈의 레이저 다이오드 및 포토다이오드 평면도.

제4도 및 제5도는 종래의 홀로그램 모듈 조립방법을 도시한 도면.

제6도는 본 발명의 홀로그램 모듈 구조도.

제7도는 본 발명의 홀로그램 모듈의 홀로그램 소자 구조도.

제8도는 본 발명의 홀로그램 제작방법을 도시한 도면.

제9도는 본 발명의 제1 및 제2실시예를 도시한 도면.

제10도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 도면.

제11도는 본 발명의 제4실시예를 도시한 도면.

제12도는 본 발명의 제5실시예를 도시한 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:레이저 다이오드 2:다분할 광감지기

3:스템 4:홀로그램 소자

5:홀로그램 영역 6:조립용 홀로그램

7:레이저 다이오드의 발광점 10:홀로그램 모듈

21,21':조립용 홀로그램 22:레이저 다이오드의 발산범위

23:재생광 O1:레이저 다이오드 발광점

O2:광감지기의 발광점 R1:레이저 다이오드의 발산점

R2:광감지기의 발광점으로 향하는 집속광

M:미러코팅 D:홀로그램 고정대

C:스템 고정기구물 P:레이저 다이오드의 발광점

본 발명은 홀로그램 모듈(hologram module)에 관한 것으로, 특히 홀로그램 모듈 조립시 홀로그램 소자의 부착에 있어서의 위치 정밀도를 높이고 조립을 편리하게 하도록 한 것이다.

광기록매체의 정보를 읽기 위한 광 픽업(pick up)에 홀로그램을 채용한 홀로그램 픽업이 많이 사용되고 있다.

홀로그램 픽업의 핵심은 제1도에 도시된 바와 같이 홀로그램 모듈(10)로서, 광원인 레이저 다이오드(1), 다분할 광감지기(photo detector)(2), 레이저 다이오드(1)와 다분할 광감지기(2)가 부착되는 기구물인 스템(stem)(3) 및 홀로그램 소자(4)로 구성된다.

상기 홀로그램 소장(4)는 제2도에 도시된 바와 같이 유리기판(8)에 랜즈와 유사한 역할을 하는 홀로그램 영역(5)과 홀로그램 모듈 조립을 위한 얼라인 키(align key)(6)로 구성되어 있다.

홀로그램 소자(4)를 제외한 구성을 살펴 보면, 제3도에 도시된 바와 같이 스템(3)에 레이저 다이오드(1)와 다분할 광감지기(2)가 부착되어 있다.

상기 종래의 홀로그램 모듈의 조립공정은 우선, 스템(3)에 레이저 다이오드(1)를 부착하고, 이어서 레이저 다이오드(1)의 발광점(7)으로부터 일정한 거리에 다분할 광감지기(2)를 부착한다. 다음에 레이저 다이오드(1)와 다분할 광감지기(2)의 위치에 맞추어서 홀로그램 소자(4)를 조립하는 순서로 이루어지는데, 이중 홀로그램 소자의 조립은 가장 정밀도가 요구되는 공정이다.

통상 도시된 바와 같이 좌표측을 정의하면, 위치오차 △X, △Y5μm, △Z(홀로그램과 레이저 다이오드의 거리차)10μm, 홀로그램의 한쪽 축(Xh)과 레이저 다이오드의 발광점(7)과 다분할 광감지기(2)의 중심을 연결한 축(Xp)이 회전각 θ0.05°의 오차범위내에 들어가야 한다.

통상 레이저 다이오드와 광감지기의 조립시 스템(3)의 기준점(9)에 대하여 10μm이상의 오차가 발생하기 때문에 각 모듈은 레이저 다이오드와 광감지기의 위치를 확인해가면서 상대적으로 홀로그램 소자(4)를 조립해야 한다.

종래의 조립방법을 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 홀로그램소자(4)를 제외한 스템(3)은 고정기구물(11)에 고정한다. 이어서 홀로그램소자(4)를 홀로그램 고정대(13)에 올려 정확한 부착위치 부근으로 가져간다. 이어 결상렌즈(20)가 달린 CCD 카메라(12)로 레이저 다이오드(1) 및 다분할 광감지기(2)의 위치와 홀로그램소자의 얼라인키(제2도의 참조부호 6)의 영상을 잡아 영상신호처리부(15)로 보내고 이를 다시 레이저 다이오드 구동 및 신호처리부(14)로 보내서 홀로그램 고정대(13)를 움직여 정확한 위치에 홀로그램소자(4)가 오도록 한다.

한편, 또 다른 방법으로서, 제5도에 도시된 바와 같이 CCD 카메라 대신 대물렌즈 및 액츄에이터(actuator)(17)와 회전하는 디스크(18)로 CD-플레이어 유니트(16)를 만들어 레이저 다이오드(1)에서 발생되어 디스크(18)에 반사된 레이저광이 홀로그램소자(4)에 의해 다분할 광감지기(2)에 입사될 때 생기는 신호를 분석하여 홀로그램소자(4)의 위치를 미세 조정할 수도 있다.

상술한 바와 같이 종래의 경우에는 홀로그램소자의 미세조정을 위하여 CCD 카메라 또는 CD-플레이어 유니트등의 부수적인 장치가 필요하며, 스템 및 고정기구물, CCD 카메라 및 결상렌즈 등의 기구물축이 정확히 일치해야 한다는 조건이 요구된다. 또한, 정밀조정에 걸리는 시간이 길어 조립시간이 길어지고 대량생산의 경우 정기적으로 조립시스템을 점검해야 하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 조립시 위치정밀도가 높고, 조립공정을 편리하게 행할 수 있는 홀로그램 모듈 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 홀로그램 모듈은 스템상에 가각 부착된 광원인 레이저 다이오드와 다불할 광감지기; 신호독취용 홀로그램영역과 이 신호독취용 홀로그램영역과 같은 면 또는 그 반대면에 위치하는 조립용 홀로그램으로 이루어진 홀로그램소자로 구성된 홀로그램 모듈에 있어서, 상기 조립용 홀로그램을 상기 레이저 다이오드의 발광점을 참조광의 중심으로 하고 상기 광감지기의 발광점을 물체광의 중심으로 하여 제작하여 상기 레이저 다이오드의 광원으로부터 발생되는 발산광이 상기 조립용 홀로그램에 입사될 때 발생하는 재생광이 상기 광감지기로 입사되는 위치에 상기 홀로그램소자를 조립한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 홀로그램 모듈(10)은 제6도에 도시된 바와 같이 광원인 레이저 다이오드(1)와 다분할 광감지기(2), 스템(3), 홀로그램소자(4)로 구성되어 있다. 홀로그램소자(4)는 제7도에 도시된 바와 같이 신호독취용 홀로그램영역과(5)과 이 신호독취용 홀로그램영역과 같은 면 또는 응용방법에 따라 그 반대면에 위치하는 조립용 홀로그램(21)으로 구성된다.

상기 레이저 다이오드(1)에서 발생하는 발산범위(22)는 통상 홀로그램영역(5)보다 넓은 범위에 걸쳐 발생하므로 그중에서 홀로그램영역(5)을 벗어난 일부광이 투과형 또는 반사형으로 제작된 조립용 홀로그램(21)에 입사할 때 재생광(23)이 발생하여 다분할 광감지기(2)에 일정한 신호를 발생하도록 되어 있다.

본 발명에 의한 홀로그램의 상세한 제작방법을 다음에 설명한다.

먼저, 제8도에 도시한 바와 같이 레이저 다이오드(1)의 발광점(O1)을 참조광, 광감지기의 중심(O2)을 물체광으로 하는 반사형 홀로그램의 패턴을 홀로그램영역(5)에 기록한다. 홀로그램의 기록은 실제 레이저광을 사용하지 않고 기록할 패턴을 계산하여 만든 마스크를 이용한 사진식각공정으로 용이하게 할 수 있다. 이하 모든 실시예는 이와 동일한 공정으로 패턴을 기록하는 것으로 한다

제9도(a)에 도시한 제1실시예는 투과형 제작공정으로, 레이저 다이오드 발광점(O1)의 홀로그램에 대한 대칭점(mirror image)(O1')에서 발산되는 발산광(R1')과 광감지기의 발광점(O2)으로 향하는 집속광(R2)의 간섭패턴이 기록되도록 한다.

제9도 (b)에 도시한 제2실시예는 반사형 제작공정으로, 참조광은 레이저 다이오드의 발광점(O1)을 원점으로 하는 발산광(R1), 물체광은 광감지기의 발광점(O2)으로 향하는 집속광(R2)으로 한다. 모든 경우에 계산된 패턴을 약간 변형하여 광감지기에 입사되는 재생광이 비점수차나 구면수차를 가질 수 있도록 한다.

각 경우, 재생방법은 투과형일 경우 홀로그램영역(5)의 뒷면에 미러코팅(mirrot coating)(M)을 해주고, 원래의 참조광위치에 레이저 다이오드의 발광점(P)이 놓이면 정확하게 광감지기의 발광점(O2)으로 집속되는 레이저광이 재생된다.

반사형의 경우에는 미러코팅없이 레이저 다이오드의 발광점(O1)과 광감지기 발광점(O2)이 일치하면 광감지기 발광점(O2)으로 집속광이 새성된다.

보다 실용적인 제3실시예로서 제10도에 도시된 바와 같이 홀로그램 고정대(D)의 일부, 즉, 홀로그램영역(5)과의 접촉부분에 미러코팅(M)을 실시하여 제9도(a)으 실시예의 미러코팅을 대신 할 수 있으며, 조립이 끝나면 레이저 다이오드 발광점(O1)에서의 발산광(R1)은 홀로그램영역(5)에 의해 광감지기의 발광점(O2)에 집속광을 발생시키지 않으므로 노이즈발생을 줄일 수 있다.

어느 경우에나 조립공정은 제10도에 도시한 바와 같다. 먼저, 스템 고정기구물(C)에 장착된 스템(3)위에 홀로그램 고정대(D)에 물린 홀로그램소자(4)가 놓인다. 홀로그램소자(4)가 정해진 위치에 없을 때에는 레이저 다이오드에 의한 발산광(R1)이 정확히 광감지기의 발광점(O2)으로 향하는 집속광을 재생할 수 없으나, 정확한 위치에 홀로그램소자(4)가 접근함에 따라 광감지기의 발광점(O2)에 근접하는 집속광이 재생되어 다분할 광감지기(2)에서 발생하는 신호를 감지하여 정확한 위치를 설정할 수 있다.

또한 재생광에 비점수차나 구면수차를 주어 다분할 광감지기(2)에서 발생한 신호를 처리부(E)에서 처리하여 홀로그램 고정대(D)를 미세 제어할 수 있다.

제11도에 도시한 제4실시예는 두개 이상의 조립용 홀로그램(21.21')을 사용하는 경우를 나타낸 것으로, 각각의 조립용 홀로그램에서 발생한 재생광을 다분할 광감지기(2)에 입사시켜 얼라인 신호를 발생시킨다.

제12도에 도시한 제5실시예는 다분할 광감지기(2)의 구조를 변경한 경우로서, 디스반사된 빛으로 정보를 읽는 주검지부위(PD1)이외에 조립용 신호검지부위(PD2)를 가진 다분할 광감지기(2)를 사용하는 방법이다.

본 발명에 의하면, 스템과 홀로그램 및 신호처리부만으로 홀로그램 모듈의 조립이 가능하게 되므로 조립장비의 가격이 낮아지고 조립공정이 단순화 되며, 조립속도를 향상시킬 수 있다. 또한 조립시의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 조립장비의 단순화로 공정관리가 보다 용이해진다.

Claims (8)

1. 스템상에 각각 부착된 광원인 레이저 다이오드와 다분할 광감지기; 신호독취용 홀로그램영역과 이 신호독취용 홀로그램영역과 같은 면 또는 그 반대면에 위치하는 조립용 홀로그램으로 이루어진 홀로그램소자; 로 구성된 홀로그램 모듈에 있어서, 상기 레이저 다이오드의 광원으로부터 발생되는 발산광이 상기 조립용 홀로그램에 입사될 때, 상기 조립용 홀로그램으로 부터 발생하는 재생광이 상기 광감지기로 입사되도록 상기 홀로그램소자가 위치되도록 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 조립용 홀로그램은 상기 홀로그램 소자에 대한 상기 레이저 다이오드의 발광점의 대칭점을 중심으로 하는 참조광을 사용하여 기록되게 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 조립용 홀로그램의 뒷면에 미러코팅이 된 것을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
4. 제2항에 있어서, 상기 미러코팅은 상기 홀로그램소자를 스템에 조립할 때 홀로그램소자를 지지하는 고정대가 홀로그램과 접촉하는 면에 하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
5. 제1항에 있어서, 상기 홀로그램소자는 상기 광감지기로 집속되는 재생광에 비점수차나 구면수차와 같은 수차가 발생하도록 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 조립용 홀로그램은 2개이상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 다분할 광감지기는 신호독취용 홀로그램영역으로 부터 입사된 광을 검지하는 주검지부와, 상기 조립용 홀로그램으로부터 집속되는 광을 검지하는 조립용 신호검지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.
8. 제1항에 있어서, 상기 조립용 홀로그램은 상기 레이저 다이오드의 발광점을 참조광의 중심으로 하고 상기 광검지기의 발광점을 물체광의 중심으로 되게 구성됨을 특징으로 하는 홀로그램 모듈.