KR0165334B1 - 광픽업장치 - Google Patents

Abstract

모니터용 광검출기를 채용한 광픽업장치가 개시되어 있다.

이 개시된 장치는 광원과, 입사광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로변환수단과, 광원에서 출사된 광의 일부를 집속하여 광기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 및 오차신호를 검출하는 제1광검출기와, 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하여 모니터용 광량을 검출하는 제2광검출기가 구비되며, 광경로변환수단으로 광원쪽에서 대물렌즈로 향하는 광은 직진통과시키고 광기록매체쪽에서 입사되는 광을 소정 각도 회절시켜 제1광검출기로 향하도록 하는 패턴이 형성된 홀로그램면과, 홀로그램면의 이웃한 일면에 형성되고 광원에서 출사된 빔을 반사시켜 제2광검출기로 향하도록 전반사코팅 된 포물반사면과, 홀로그램면의 이웃한 다른면에 형성되어 입사빔을 흡수할 수 있도록 무반사 코팅된 경면을 가지는 홀로그램소자가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업장치

제1도는 종래의 일 형태에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 구성도.

제3도의 (a)(b)는 본 발명에 따른 광검출기를 나타낸 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광기록매체 20 : 반도체 기판

21 : 광원 23 : 대물렌즈

25 : 제1광검출기 27 : 제2광검출기

30 : 홀로그램소자 31 : 홀로그램면

33 : 포물반사면 35 : 경면

37 : 하우징

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하도록 광경로변환수단을 개선한 광픽업장치에 관한 것이다.

일반적으로 모서리 발광 레이저를 광원으로 채용한 광픽업장치는 광원에서 양측 모서리방향으로 출사되는 광중 일방향으로 출사되는 광은 그 본래의 기능을 위하여 사용되고, 그 다른 방향으로 출사되는 광은 광원에서 출사되는 출사광량의 조절수단으로 사용된다.

제1도는 종래의 일 형태에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도이다.

이 광픽업장치는 그 기능 및 구조에 따라, 레이저 광을 출사하는 광원(11)과, 입사광을 수렴하여 광기록매체(1)에 광스폿이 형성되도록 하는 대물렌즈(15)와, 입사방향에 따라 광의 진행경로를 바꾸어주는 홀로그램소자(13)와, 광기록매체(1)에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 제1광검출기(17)와, 상기 광원(11)에서 출사된 광량을 조절하는 제2광검출기(19)로 대별된다.

상기 광원(11)은 모서리 발광 레이저로 반도체층의 적층된 양측방향으로 광을 출사한다. 이 광원(11)은 기판(3)상에 고정시 일측방향으로 출사되는 광이 상기 광기록매체(1)로 향하도록 마운트(5)의 일측면에 고정설치된다. 상기 제2광검출기(19)는 상기 광원(11)의 저면 기판(3)상에 설치되어 있으며, 상기 광원(11)에서 다른 측방향으로 출사되는 광량을 수광한다.

상기 홀로그램소자(13)에는 상기 광원(11)쪽에서 입사되는 광은 직진 통과시키고, 상기 광기록매체(1)에서 반사되어 재입사되는 광은 회절통과시켜 상기 광원(11) 주변에 위치된 제1광검출기(17)로 향하도록 된 홀로그램패턴이 형성되어 있다.

이와 같이 구비된 광픽업장치는 모니터용 제2광검출기의 광학적 배치가 용이한 장점은 있으나, 광원으로 채용된 모서리 발광 레이저의 광학적 배치가 곤란하고, 단일횡모드 구현이 용이하지 않다는 단점이 있다.

모서리 발광 레이저를 광원으로 채용한 경우의 단점을 보완하기 위해 표면광 레이저 및 이 표면광 레이저를 광원으로 채용한 광픽업장치가 널리 연구되고 있다.

이 표면광 레이저(SEL:surface emitting laser)는 모서리 발광 레이저와는 다르게 반도체 물질의 적층된 스택에 대하여 수직방향으로 광을 출사하는 특성이 있다. 이와 같이 수직방향으로 출사하는 광은 원형광에 가깝고, 단일 횡모드를 가지며, 높은 광밀도를 가진다. 이 표면광 레이저를 이용한 광원과, 이 광원에서 출사된 광을 이용하여 검출된 광신호중 에러신호에 대한 정보 검출수단인 광검출기를 동일 기판상에 집적 가능하므로, 광음향기기, 컴퓨터 통신기기 등 광응용분야에서 관심을 끌고 있다.

그러나, 표면광 레이저는 종래의 모서리 발광레이저를 이용한 경우와는 다르게 광이 기판에 수직방향으로 출사되고, 그 출사하는 면중 일면이 반도체기판상에 결합되어 있으므로, 모니터용 광검출기를 설치하기 위한 대응 방안이 모색되어야 한다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 점들을 극복하기 위하여 안출된 것으로서 모니터용 광검출기를 통하여 수광하는 광의 효율을 높임과 본래의 기능을 위하여 출사되는 광의 특성 및 효율을 향상시키도록 된 모니터용 광검출기를 채용한 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과, 입사광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로변환수단과, 상기 광원에서 출사된 광의 일부를 집속하여 광기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 및 오차신호를 검출하는 제1광검출기와, 상기 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하여 모니터용 광량을 검출하는 제2광검출기가 구비되어 된 광픽업장치에 있어서, 상기 광경로변환수단으로 상기 광원쪽에서 상기 대물렌즈로 향하는 광은 직진통과시키고 상기 광기록매체쪽에서 입사되는 광은 소정 각도 회절시켜 상기 제1광검출기로 향하도록 하는 패턴이 형성된 홀로그램면과, 상기 홀로그램면의 이웃한 일면에 형성되고 상기 광원에서 출사된 빔을 반사시켜 상기 제2광검출기로 향하도록 전반사코팅 된 포물반사면과, 상기 홀로그램면의 이웃한 다른면에 형성되어 입사빔을 흡수할 수 있도록 무반사 코팅된 경면을 가지는 홀로그램소자가 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광픽업장치의 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이, 그 광학적 구조 및 기능에 따라 광원(21), 광경로변환수단, 대물렌즈(23), 제1광검출기(25) 및 제2광검출기(27)로 대별된다.

상기 광원(21)은 레이저 광을 생성 조사하는 반도체 레이저로 반도체 기판(20)상에 형성되어 있다. 상기 광경로변환수단은 입사되는 광의 입사방향 및 입사위치에 따라 출사광의 경로를 바꾸어 주는 수단이다. 상기 대물렌즈(23)는 상기 광원(21)쪽에서 입사된 빔을 수렴하여 광기록매체(1)의 기록면에 광스폿을 형성하도록 하는 렌즈이다. 상기 제1광검출기(25)는 복수개의 분할판으로 이루어져 있으며, 상기 광기록매체(1)에서 반사되고, 상기 광경로변환수단에서 광경로가 변환된 후 입사된 광을 수광하여 상기 광기록매체(1)에 기록된 정보신호와 포커스 오차신호와 트랙오차신호를 검출하는 수광수단이다. 상기 제2광검출기(27)는 상기 광원(21)에서 출사되는 광량의 일부를 수광하여 상기 광원(21)에서 출사되는 광량을 조절하기 위해 채용된 수광수단이다.

상기 광원(21)과, 제1광검출기(25) 및 제2광검출기(27)는 동일 반도체 기판(20)상에 배치되어 있으며, 투사창을 갖는 하우징(37)에 감싸여진 것이 바람직하다. 상기 투사창에는 상기 광경로변환수단이 위치된다. 또한, 상기 광원(21)과, 광경로변환수단 및 대물렌즈(23)는 동일 광축상에 배치되어 있다.

상기 광경로변환수단으로 상기 광원(21)쪽에서 입사된 광의 일부는 통과시켜 상기 광기록매체(1)쪽으로 향하도록 하고, 일부는 반사시켜 상기 제2광검출기(27)로 향하도록 한다. 또한, 상기 대물렌즈(23) 쪽에서 입사된 빔이 상기 광원(21)의 주변에 위치된 상기 제1광검출기(25)로 향하도록 회절투과 시키도록 된 홀로그램소자(30)를 구비하였다.

이 홀로그램소자(30)는 광의 투과 반사 및 그 구조에 따라서, 홀로그램면(31)과, 포물반사면(33) 그리고 경면(鏡面;35)으로 나눌 수 있다.

상기 홀로그램면(31)은 상기 홀로그램소자(30)의 중앙부에 원형상으로 형성된 면으로 소정 홀로그램 패턴이 형성되어 있다. 이 홀로그램 패턴에 의하여 상기 광원(21)쪽에서 입사되는 광은 직진 투과시키고, 상기 광기록매체(1)쪽에서 입사되는 광은 회절 투과시켜 상기 제1광검출기(25)쪽으로 향하도록 한다. 이 홀로그램면(31)의 이면에는 3빔법으로 트랙오차신호를 검출하기 위하여 입사광을 0차회절광, ±1차회절광, ±2차회절광 등으로 회절시키는 그레이팅 패턴(32)을 형성할 수 있다.

상기 포물반사면(33)은 상기 홀로그램면(31)과 이웃하게 마련되며, 상기 광원(21)과 마주하는 쪽이 포물곡면으로 가공된 면이다. 또한, 이 포물반사면(33)은 상기 광원(21)쪽에서 입사되는 광은 전반사시키고, 상기 광기록매체(1)쪽에서 입사되는 광은 차단할 수 있도록 전반사코팅되어 있다. 이 포물반사면(33)은 상기 광원(21)쪽에서 입사되어 상기 제2광검출기(27)로 반사되는 경우 평행광이 되도록 곡면을 가진다.

상기 포물반사면(33)의 곡면(z)는 다음식을 만족한다.

여기서, h는 홀로그램의 이면 즉, 광원(21)쪽에 가까운면에서 광원(21)까지의 거리이다.

이와 같이, 상기 제2광검출기(27)로 향하는 광을 평행광으로 바꾸어줌으로써, 광원(21)에서 반사된 광량이 일정한 경우 상기 제2광검출기(27)에서 수광하는 광량을 증가시킬 수 있다.

이 포물반사면(33)에서 반사된 빔을 수광하는 제2광검출기(27)는 수광량을 증가시키기 위하여 제3도의 (a)(b)에 각각 도시된 바와 같은 형태로 구비될 수 있다.

즉, 제3도의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2광검출기(27')는 상기 광원(21)의 일측 둘레를 감싸도록 소정 폭을 갖는 반원통 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 제3도의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2광검출기(27'')은 광원의 일측 둘레의 소정 위치에 복수개 구비될 수 있다.

상기 경면(35)은 무반사 코팅되어 있으며, 상기 광원(21)쪽에서 입사되는 광이 이 경면에 입사되는 경우, 제1광검출기(25)쪽으로 반사시키지 않도록 입사되는 광을 흡수한다.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 광픽업장치는, 상기 홀로그램소자의 포물반사면에서 반사된 광이 평행하게 모니터용 제2광검출기로 향하므로, 상기 홀로그램소자와 광원 사이의 거리가 비교적 먼 경우라도 안정되게 모니터링할 수 있다. 또한, 단일 기판 상에 광원과, 제1 및 제2광검출기를 집적할 수 있으므로, 광픽업장치를 콤팩트하게 구성할 수 있는 등 매우 유용하다.

Claims (7)

1. 광원과, 입사광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로변환수단과, 상기 광원에서 출사된 광의 일부를 집속하여 광기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보 및 오차신호를 검출하는 제1광검출기와, 상기 광원에서 출사되는 광량의 일부를 수광하여 모니터용 광량을 검출하는 제2광검출기가 구비되어 된 광픽업장치에 있어서, 상기 광경로변환수단으로 상기 광원쪽에서 상기 대물렌즈로 향하는 광은 직진통과시키고 상기 광기록매체쪽에서 입사되는 광을 소정 각도 회절시켜 상기 제1광검출기로 향하도록 하는 패턴이 형성된 홀로그램면과, 상기 홀로그램면의 이웃한 일면에 형성되고 상기 광원에서 출사된 빔을 반사시켜 상기 제2광검출기로 향하도록 전반사코팅 된 포물반사면과, 상기 홀로그램면의 이웃한 다른면에 형성되어 입사빔을 흡수할 수 있도록 무반사 코팅된 경면을 가지는 홀로그램소자가 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀로그램소자는 상기 홀로그램면의 이면에 입사광을 0차회절광, ±1차회절광, ±2차회절광 등으로 회절시키는 그레이팅 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 포물반사면은 상기 광원쪽에서 입사되어 상기 제2광검출기로 반사되는 광이 평행광이 되도록 된 곡면을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 포물반사면의 곡면(z)는 다음식을 만족하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.

   여기서, h는 홀로그램면의 이면에서 광원까지의 거리이다.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2광검출기는 상기 광원의 일측 둘레를 감싸도록 소정 폭을 갖는 반원통 형상으로 형성되어 수광량을 증가시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2광검출기는 상기 광원의 일측 둘레에 복수개 구비되어 수광량을 증가시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 광원과, 제1광검출기와, 제2광검출기는 동일 기판상의 소정 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.