KR0155092B1 - 광 픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아포디제이션을 이용한 그레이팅이 구비된 광학헤드장치에 관한 것으로, 일정파장의 레이저광을 방사시키는 제 1레이저다이오드, 이 제 1레이저다이오드의 파장보다 작은 파장의 빛을 방사시키는 제 2레이저다이오드와, 상기 제 1,2레이저다이오드들의 방출된 빛을 90°로 방향전환하여 반사시키고 직각프리즘을 복수개를 발삼시켜 구성한 빔스플리터와, 이 빔스플리터로부터 입사되는 빛을 회절시켜 디스크상에 촛점을 맺히게 하는 대물렌즈 및, 이 대물렌즈와 빔스플리터를 거쳐 디스크에서 반사되어 되돌아오는 광정보를 전류로 변환하는 포토다이오드로 이루어져, 상기 레이저다이오드를 복수개 구비하여 파장이 서로 다른 빛을 방출시키고 이 방출된 서로 다른 파장의 빛을 직각프리즘 복수개를 서로 발삼시킨 빔스플리터를 통과시키도록 하므로써, 디스크의 종류에 관계없이 그 수록된 정보를 재생시킬 수 있어 디스크의 호환성을 향상시킬 수 있음은 물론 디스크에 수록된 정보를 정밀하게 해독해 낼 수 있어 이에따라 시스템의 신뢰성도 향상시킬 수 있다.

Description

광픽업장치
제1도는 종래 광픽업장치의 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 광픽업장치 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1레이저 다이오드 2 : 제2레이저 다이오드
3 : 빔스플리터 4 : 디스크
5 : 대물렌즈 6,7 : 그레이팅
8,9 : 콜리메이트렌즈 10 : 집속렌즈
11 : 실린더리컬 렌즈 12 : 포토다이오드
본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 상이한 파장의 레이저광이 방출되는 레이저다이오드를 복수개 구비하고, 이 상이한 파장의 레이저광 경로상에서 부분반사 및 투과시키는 빔스플리터를 이용하여 디스크의 종류에 관계없이 그 수록된 정보를 재생시킬 수 있어 디스크의 호환성을 향상시킬 수 있음은 물론 디스크에 수록된 정보의 재생이 에러발생에 영향을 적게 받으므로 시스템의 신뢰성도 향상시킬 수 있는 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로 광학헤드장치는 제1도에 도시된 바와 같이 레이저광 예컨데, 780(nm) 파장 정도의 빛을 방출하는 레이저다이오드(70)와, 이 레이저다이오드(70)로 부터 방출된 레이저광을 회절시키는 그레이팅(71)과, 이 그레이팅(71)을 통해 회절된 레이저광중에서 0차광 (The O's order diffraction light)과 ±1 차광(The ±1st order diffraction light) 즉, 쓰리빔에 직선성을 부여하는 콜리메이트렌즈(73)와, 이 콜리메이트렌즈(73)에 의해 직선성을 갖는 쓰리빔을 부분 투과 및 반사시키는 빔스플리터(75)와, 이 빔스필리터(75)를 경유한 레이저광을 집속하여 디스크(74)상에 집광시키는 대물렌즈(76)와, 상기 디스크(74)에서 광정보가 수반되어 반사되며 빔스필리터(75)에서 반사된 레이저광을 집속하는 집속렌즈(77)와, 이 집속렌즈(77)를 통해 집속된 레이저광에 비점수차를 발생시키는 실린더리컬 렌즈(78)와, 이 실린더리컬 렌즈(78)를 경유한 레이저광을 수속하여 수반된 광정보를 전류로 변환하는 포토다이오드(79)로 이루어져 있다.
한편, 상기와 같은 구성된 종래 광픽업장치의 작용, 효과를 살펴보면, 먼저, 데크에 디스크(74)가 장착되어 재생될 경우 레이저다이오드(70)에서 방출된 레이저광은 그레이팅(71)을 경유하고, 이 그레이팅(71)을 경유한 레이저광은 그레이팅(71)의 표면에 형성된 회절격자를 경유하며 회절된다. 이 회절된 레이저광중에서 0차회절광과 ±1차회절광 즉, 쓰리빔은 그레이팅(71)을 경유하여 콜리메이트(73)를 경유하며 직선성이 부여된다. 이렇게 직진되는 레이저광은 대물렌즈(76)로 입사되어 디스크(74)상에 촛점을 맺게된다.
그리고, 상기 디스크(74)상의 피트로부터 회절과 전반사를 통해 광량 차이가 발생되어 광정보가 수반된 반사광은 대물렌즈(76)와 빔스플리터(75)를 경유하고, 이 반사광은 빔스필리터(75)에서 반사 및 투과된다. 이중 반사되는 레이저광은 빔스플리터(75)로부터 집속렌즈(77)로 입사되고, 이 반사광은 집속렌즈(77)에 의해 수광되는 도중 실린더리컬렌즈(78)를 경유하면서 비점수차가 발생된다. 이 비점수차가 발생된 반사광은 계속 수속되면서 포토다이오드(79)로 수광되고, 이 포토다이오드(79)로 수광된 레이저광은 비점수차에 의해 양극성의 오차신호로 포커싱에러를 검출하면서 광정보를 전류로 변환하여 정보재생기능과 트래킹 기능 및 포커스 기능을 수행하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 광픽업장치는 재생기능시 보통 레이저다이오드(70)의 방출되는 빛의 파장이 780(nm)정도이기 때문에 CD 디스크내에 수록된 정보는 읽을 수 있으나 이보다 상대적으로 짧은 주파수대에서 그 재생영역이 가능한 DVD 디스크 등에는 사용하기 어려워 호환재생이 안되고, 재생시 에러발생에 영향이 크므로 시스템의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 레이저다이오드를 복수개 구비하여 파장이 서로 다른 빛을 방출시키고 이 방출된 서로 다른 파장의 레이저광을 직각프리즘 복수개를 서로 접합시킨 빔스필리터를 통과시키므로 디스크의 종류에 관계없이 그 수록된 정보를 재생시킬 수 있어 디스크의 호환성을 향상시킬 수 있음은 물론 디스크에 수록된 정보의 재생이 에러발생에 영향을 적게 받으므로 시스템의 신뢰성도 향상되는 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일정파장의 레이저광을 방출시키는 제1 레이저다이오드와, 이 제 1레이저다이오드와 다른 직선상에서 대향되게 배치되며 다른 파장의 레이저광을 방출시키는 제 2레이저다이오드와, 상기 제 1,2레이저다이오드에서 방출된 레이저광을 회절시키는 그레이팅과, 이 그레이팅을 경유한 레이저광을 부분반사시키며 디스크상에서 반사될 레이저광을 부분투과시키는 빔스플리터와, 이 빔스플리터에서 반사된 레이저광을 디스크상에 집속시키는 대물렌즈와, 상기 디스크상의 피트에서 변조되어 반사되며 빔스플리터를 투과한 레이저광에 비점수차를 발생시키는 실린더리컬 렌즈와, 이 실린더리컬 렌즈를 경유하여 집속렌즈에 의해 집속된 레이저광으로부터 광정보를 전류로 출력시키는 포토다이오드로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명은 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
본 발명 장치는 제2도에 도시된 바와 같이 일정 파장의 레이저광 예컨대, 780±20nm 정도의 레이저광을 방출시키는 제 1레이저다이오드(1)와, 이 제 1레이저다이오드(1)의 파장보다 작은 파장 예컨데, 635nm정도의 레이저광을 방출시키는 제 2레이저다이오드(2)와, 상기 제 1,2레이저다이오드(1,2)들의 방출된 빛을 90°로 반사시켜 광디스크상으로 유도시키도록 복수개 즉, 2개의 직각프리즘을 접합시켜 구성한 빔스필리터(3)와, 이 빔스필리터(3)를 경유한 레이저광을 집속시켜 디스크(4)상에 촛점을 맺히게 하는 대물렌즈(5)와, 상기 제 1,2레이저다이오드(1,2)의 전방에 설치되어 방출된 레이저광을 회절시켜 쓰리빔으로 분리하는 그레이팅(6,7)들과, 이 그레이팅(6,7)들을 통해 분리된 쓰리빔 즉, 0차광 (The O's order diffraction light)과 ±1차광 (The ±1st order diffraction light)을 평행광으로 변환시키는 콜리메이트렌즈(8,9)들과, 상기 빔스플리터(3)를 경유한 레이저광을 집속시켜 디스크(4)상에 촛점을 맺히게 하는 대물렌즈(5)와, 디스크(4)에서 반사되어 회귀하는 레이저광을 집속하는 집속렌즈(10)와, 이 집속렌즈(10)를 통해 집속된 레이저광에 비점수차를 발생시키는 실린더리컬 렌즈(11)와, 이 실린더리컬 렌즈(11)를 통해 입력된 광정보(RF, FOCUS, TRACKING)를 전류로 변환하는 포토다이오드(12)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 포토다이오드(12)는 6분할 포토다이오드가 사용될 수 있다.
다음에는 상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 작용, 효과를 설명한다.
먼저, 데크에 예컨대, CD디스크가 장착되어 재생되는 경우에는 제 1레이저다이오드(1)에서 780nm파장 정도의 레이저광이 방출되고, 방출된 레이저광은 그레이팅(6)으로 입사된다. 그러면, 그레이팅(6)에 입사된 레이저광은 그 표면에 형성된 회절격자로부터 회절되고, 회절된 레이저광중 마스킹을 통해 회절차수가 0차광(The O's order diffraction light)인 레이저광과 회절차수가 ±1차광(The ±1st order diffraction light)인 레이저광만을 분리시켜 그레이팅(6)으로부터 콜리메이트렌즈(8)로 입사시킨다. 이렇게 입사된 레이저광 즉, 쓰리빔은 콜리메이트렌즈(8)를 경유하면서 직선성이 부여되어 평행광으로 변환되고, 이 평행광은 콜리메이트렌즈(8)로부터 빔스플리터(3)의 하방으로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(3)에 입사된 쓰리빔은 경사면에서 반사 및 투과되면서 반사되는 레이저광만이 광경로가 반사면으로부터 90°변화되어 빔스플리터(3)를 경유하게 된다. 이렇게 빔스플리터(3)를 경유한 레이저광은 대물렌즈(5)로 입사되고, 대물렌즈(5)에 입사된 레이저광은 디스크(4)상에 스폿을 형성하는데, 이때, 스폿이 디스크(4)상의 피트로부터 회절 및 간섭과 반사되면서 레이저광의 광량의 변화가 발생되고, 이러한 광량의 변화로 레이저광은 변조되어 광정보가 수반된다.
이와 같이 변조된 레이저광은 디스크(4)로부터 대물렌즈(5)로 입사되고, 대물렌즈(5)로 입사된 레이저광은 빔스플리터(3)로 입사된다. 이 빔스플리터(3)로 입사된 레이저광은 투과 및 반사되면서 투과되는 레이저광만이 집속렌즈(10)로 입사되고, 집속렌즈(10)에 입사된 레이저광은 집속되면서 실린더리컬 렌즈(11)로 입사된다. 이렇게 실린더리컬 렌즈(11)로 입사된 레이저광에는 비점수차가 발생되고, 이 비점수차는 광학적 초평면(焦平面)상에서 수광되는 레이저광이 양극성의 포커싱 오차신호검출이 가능하게 하고, 이렇게 비점수차가 발생된 레이저광은 실린더리컬 렌즈(11)를 경유하여 포토다이오드(12)로 집광된다. 이 집광된 레이저광은 0차광의 주빔이 디스크(4)의 촛점을 형성하는데 대부분 사용되고 나머지 ±1 차광은 포토다이오드(12)의 분할된 셀로 수광되므로 트랙킹에러신호가 검출가능하게 된다. 그리하여, 이 포토다이오드(12)에 집광된 광정보는 최적의 트랙킹 및 포커싱을 수행하면서 CD디스크상의 광정보가 전류로 변환되어 출력된다.
그리고, 데크에 DVD디스크가 장착되어 재생되는 경우에는, 디스크(4)의 하방에서 제 1레이저다이오드(1)의 설치위치와 동일하지 않은 직선상의 위치에서 상호 대향되게 설치된 2레이저다이오드(2)에서 635nm파장 정도의 레이저광이 방출되고, 방출된 레이저광은 그레이팅(7)으로 입사된다. 그러면, 그레이팅(7)에 입사된 레이저광은 상기 제 1레이저다이오드(1)에서 방출된 레이저광이 회절되는 과정과 동일하게 회절되어 0차광과 ±1차광만이 그레이팅(7)으로부터 콜리메이트렌즈(9)로 입사된다. 이렇게 입사된 쓰리빔은 콜리메이트렌즈(9)를 경유하면서 평행광으로 변환되고, 이 평행광은 콜리메이트렌즈(9)로부터 빔스플리터(3)의 상방으로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(3)에 입사된 쓰리빔은 반사 및 투과되면서 빔스필리터(3)에서 반사된 레이저광만이 광경로가 90°변화된다. 이렇게 빔스플리터(3)에서 반사된 레이저광은 대물렌즈(5)로 입사되고, 대물렌즈(5)에 입사된 레이저광은 디스크(4)상에 스폿을 형성하며 상기 CD디스크상에서 광정보가 수반되는 과정과 동일하게 레이저광의 광량의 변화로 변조되어 광정보가 수반된다.
이와같이 변조된 레이저광은 디스크(4)로부터 대물렌즈(5)로 입사되고, 대물렌즈(5)로 입사된 레이저광은 빔스플리터(3)로 입사된다. 이 빔스플리터(3)로 입사된 레이저광은 투과 및 반사되면서 투과되는 레이저광만이 집속렌즈(10)와 실린더리컬 렌즈(11)를 경유하면서 상기 CD디스크의 재생시와 동일한 작용으로 에러신호가 부여되고, 이렇게 에러신호가 부여된 레이저광은 최종적으로 포토다이오드(12)로 집광되어 최적의 트래킹 및 포커싱을 수행하면서 DVD디스크상의 광정보를 재생한다.
이상 설명에서와 같이 본 발명은 레이저다이오드를 복수개 구비하여 파장이 서로 다른 빛을 방출시키고, 이 방출된 서로 다른 파장의 빛을 직각프리즘 복수개를 서로 접합시킨 빔스플리터를 통과시키므로 디스크의 종류에 관계없이 그 수록된 정보를 재생시킬 수 있어 디스크의 호환성을 향상시킬 수 있음은 물론 디스크에 수록된 정보의 재생이 에러발생에 영향을 적게 받으므로 시스템의 신뢰성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 일정파장의 레이저광을 방출시키는 제 1레이저다이오드(1)와, 이 제 1레이저다이오드(1)의 설치위치와 다른 직선상에서 상호 대향되게 설치되며 다른 파장의 레이저광을 방출시키는 제 2레이저다이오드(2)와, 상기 제 1,2레이저다이오드(1,2)에서 방출된 레이저광을 회절시키는 그레이팅(6,7)과 이 그레이팅(6,7)을 경유한 레이저광을 부분반사시키며 디스크(4)상에서 반사될 레이저광을 부분투과시키는 빔스플리터(3)와, 이 빔스플리터(3)에서 반사된 레이저광을 디스크(4)상에 집속시키는 대물렌즈(5)와, 상기 디스크(4)상의 피트에서 변조되어 반사되며 빔스플리터(3)를 투과한 레이저광에 비점수차를 발생시키는 실린더리컬 렌즈(11)와, 이 실린더리컬 렌즈(11)를 경유하여 집속렌즈(10)에 의해 집속된 레이저광으로부터 광정보를 전류로 출력시키는 포토다이오드(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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