KR100202544B1

KR100202544B1 - 광픽업장치

Info

Publication number: KR100202544B1
Application number: KR1019950049221A
Authority: KR
Inventors: 김영식
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970050415A

Abstract

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 광투과성블록에 반도체레이저, 광검출기, 및 홀로그램 등을 일체적으로 구성하고, 또한 광기록매체와의 사이에 그 광추과성블록을 두고서 배치되어 그 반도체레이저로 부터 나온 광빔을 반사시켜서 광기록매체상에 집속하는 동시에 그 광기록매체를 반사하여 오는 반사광빔을 반사시켜서 광검출기상에 집속하는 개선된 구조의 대물렌즈를 사용함으로써 최상의 박형화, 소형화, 및 저가격화가 가능하고, 또한, 반사형 대물렌즈 및 광투과성 블록은 플라스틱 사출이 가능함과 아울러 일체형으로서 양산성을 보다 향상시키도록 한 것이다.

Description

광픽업장치

제1도는 일반적인 광픽업장치의 구성도.

제2도는 종래기술에 의하여 BSO 렌즈(Buried Schwartzchild Objective Lens)가 적용된 일체형 광픽업장치의 구성도.

제3도는 종래기술에 의한 홀로그램형(hologam type) 광픽업장치의 구성도.

제4도는 종래기술에 의한 레이저커플러형(laser coupler type) 광픽업장치의 구성도.

제5도는 종래기술로서 일본 공개특허공보 특개평7-21581호에 알려진 광픽업장치의 구성도.

제6도는 본 발명의 일실시예에 따른 광픽업장치의 구성도.

제7도 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치의 구성도.

제8도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치를 구성하는 광투과성블록의 사시도.

제9도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치를 구성하는 홀로그램의 간섭 무늬를 보인 정면도.

제10도는 본 발명에 의한 광픽업장치를 구성하는 서보신호 및 정보신호 검출계의 사시도.

제11도 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 포커스오차신호검출작용을 설명하기 위한 광검출기의 정면도.

제12도 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 트랙킹오차신호검출작용을 설명하기 위한 광검출기의 정면도.

제13도 (a) 내지 (c)는 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 트랙킹오차신호검출작용을 설명하기 위한 광디스크의 트랙에 빔이 입사되는 형태를 보인 작용도.

제14도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도.

제15도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 대물렌즈를 보인 저면도.

제16도는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 광반사막을 보인 정면도.

제17도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도.

제18도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도.

제19도는 제17도에 도시한 광픽업장치의 광투과성블록을 보인 분해도.

제20도는 제18도에 도시한 광픽업장치의 광투과성블록을 보인 분해도.

제21도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도.

제22도 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 빔 경로에 해당되는 a - f 중, d 및 f 부위를 각각 보인 도면.

제23도 내지 제25도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

51 : 대물렌즈 51a : 오목면

51b : 볼록면 51c : 반사면

52 : 반도체레이저 53 : 광검출기

53A,53B : 단위광검출기 54 : 광반사막

54' : 반사오목렌즈홀로그램 55 : 홀로그램

55a : 원형중심부홀로그램 55b : 주변부흘로그램

56 : 광투과성블록 56A,56B : 단위광투과성블록

61 : 반사형홀로그램 71 : 비구면오목렌즈홀로그램

본 발명은 광기록매체에 정보를 기록하고 또는 재생하기 위한 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 최상의 박형화(薄型化), 소형화(小型化), 및 저가격화(低價格化)에 적당하도록 한 광픽업장치에 관한 것이다.

일반적인 광픽업장치는, 제1도에 도시한 바와 같이, 광원으로 사용되는 레이저다이오드(laser diode)(1)와, 상기 레이저다이오드(1)로부터 나온 빛을 평행광으로 만드는 콜리메이터렌즈(collimater lens)(2)와, 상기 콜리메이터렌즈(2)를 통과한 평행광 중, 일부의 빛은 투과시시고 나머지 빛은 반사시키는 빔스플리터(beam spliter)(3)와, 상기 빔스플리터(3)를 지난 빛을 광디스크(D)의 피트(pit)가 있는 기록면에 집광시키는 대물렌즈(object lens)(4)와, 빔스플리터(3)에서 반사된 빛을 집광시키는 콘덴싱렌즈(condensing lens)(5)와, 상기 콘덴싱렌즈(5)에 의하여 집광된 빔을 감지하는 포토다이오드(Photo diode)(6)로 구성되어 있다.

상기 일반적인 광픽업장치는, 레이저다이오드(1)로부터 나온 빔이 콜리메이터렌즈(2)에 의하여 평행광으로 되고, 빔스플리터(3)에 의하여 평행광 중 일부 빔이 투과된 후, 대물렌즈(4)에 의하여 작은 초점으로 광디스크(D)의 반사면에 집광되며, 상기 광디스크(D)의 반사면으로부터 반사된 빔은 다시 대물렌즈(4)를 지나면서 평행광이 되고, 빔스플리터(3)에 의하여 반사된 다음, 콘덴싱 렌즈(5)에 의하여 집광되어 포토다이오드(6)에 도달되며, 상기 포토다이오드(6)에 의하여 광디스크(D)의 광신호를 전기적 신호로 변환하여 정보재생신호 및 포커스/트랙킹 오차신호를 검출하게 된다.

상기와 같은 광픽업장치는 가장 기본적인 형태로서, 최근의 박형화, 소형화, 및 저가격화 추세에 부적당한 것이었으며, 이를 개선하기 위한 여러 가지 형태의 일체형 광픽업이 알려지고 있는 바, 그 전형적인 실시형태를 첨부도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

제2도는 Schwarzchild에 의하여 최초로 알려진 광픽업장치를 응용한 형태로서, 레이저(11)로부터 나오는 빔이 BSO(Buried Schwarzchild Objective)렌즈(12)의 내부로 들어가고, 비구면볼록렌즈인 격자미러(mirror with grating)(13)에 의하여 반사되며, 이후 반사빔은 더욱 더 발산하여 오목반사면(I4)에 의하여 내부로 수렴되며, Schmist 표면(surface)(15)을 지나 광디스크(D)에 집광된다. 다시, 광디스크(D)에서 반사된 빔은 역광로를 거치게 되고, 그 빔의 일부분이 격자미러 (13)에 의하여 회절되어 디텍터(detector)(16)에 집중된다.

그러나, 상기의 종래기술에 의한 광픽업장치는, 레이저(11) 및 디텍터(16)가 BSO 렌즈(12)의 외부에 설치됨으로써 박형화, 소형화, 및 저가격화를 크게 만족시키지 못한 것이었다.

또한, 종래기술에 의한 일체형 광픽업장치의 다른 예로서, 제3도에 도시한 SHARP사의 홀로그램형(hologram type) 광픽업장치와, 제4도에 도시한 SONY사의 레이저커플러형(laser coupler type) 광픽업장치가 알려지고 있다.

상기 홀로그램형 광픽업장치 및 레이저커플러형 광픽업장치는, 흘로그램(21) 및 마이크로프리즘(31)을 이용하여, 광디스크(D)에서 반사되고 대물렌즈(22)(32)를 각각 통과한 반사빔을 흘로그램(21)의 회절작용 및 마이크로프리즘(31)의 광학작용으로 신호검출용 포토다이오드(23)(33)로 집중시키도록 한 것이다.

그러나, 상기와 같은 홀로그램 광픽업장치는, 비교적 많은 개수의 부품이 사용되는 등, 전체적인 구조가 복잡하며, 또한 레이저커풀러형 광픽업장치도, 구성이 복잡하여 조립 및 조정이 용이하지 못하여 실질적인 박형화, 소형화, 및 저가격화에는 기여하지 못하였다.

또한, 종래기술에 의한 또 다른 형태의 일체형 광픽업장치가 일본 공개특허공보 특개평7-21581호에 알려지고 있다.

그 일체형 광픽업장치는, 제5도에 도시한 바와 같이, 광투과성블록(41)의 표면상에 반도체레이저(42), 광검출기(43)(44), 및 대물렌즈(45)를 배치하고, 상기 광투과성블록(41)의 내부를 길이 방향의 직선상으로 광 전반로(傳搬路)로 하여, 그광 전반로에 있어서의 상기 각 광학소자(42)(43)(44)(45)와 서로 마주보는 위치에 광반사면(48)(49)과 광분지면(46)(47)을 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 일체형 광픽업장치는, 광투과성블록(41)의 표면상에 반도체레이저(42), 광검출기(43)(44), 및 대물렌즈(45)를 배치하여 박형화, 소형화, 및 저가격화를 도모하려 하였으나, 반도체레이저(42)의 빔이 대물렌즈(45)에 대하여 광디스크(D)의 반대편으로부터 입사됨으로써 빔의 경로만큼 광픽업장치의 두께가 두꺼워지는 결정적인 단검이 있는 것으로, 최상의 박형화, 소형화, 및 저가격화를 이루지 못한 것이었으며, 특히 대물렌즈(45)의 크기가 커질수록 광픽업장치의 전체적인 두께는 더욱 두꺼워지는 단점을 갖는 것이었다.

본 발명의 목적은 최상의 박형화(薄型化), 소형화(小型化), 및 저가격화(低價格化)를 실현할 수 있도록 한 광픽업장치를 제공함에 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 광기록매체를 주사하기 위한 광빔을 발생하는 광원과, 광기록매체를 반사하는 반사광빔으로부터 전기신호를 검출하기 위한 광검출기와, 광기록매체와의 사이에 그 광원 및 광검출기를 두고서 배치되어 있으며 그 광원으로부터 방생되는 광빔을 반사시켜 그 광기록매체에 집속하는 동시에 그 반사광빔을 반사시켜 광검출기상에 집속하는 대물렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치가 제공된다.

바람직하게는 상기 광기록매체와 대물렌즈 사이에 추가로 배치되어 상기 광원으로부터 발생되는 광빔을 상기 대물렌즈의 반사면으로 반사하는 동시에 상기 광기록매체로부터 그 대물렌즈의 반사면을 반사하여 오는 반사광빔을 광원측으로 반사하는 광반사수단 및 그 광원에서 광반사수단으로 광빔을 직진시키고 그 광반사수단을 경유하여 오는 상기 반사광빔을 회절시켜서 상기 광검출기상에 집속시키는 홀로그램을 가지는 투명매질로 되는 광투과성블록을 더 구비하는 것이다.

이하, 본 발명에 의한 광픽업장치를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제6도는 본 발명의 일실시예에 따른 광픽업장치의 구성도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광픽업장치는, 일측에 반사면(51c)이 형성된 대물렌즈(51)와, 내부에 반도체레이저(52) 및 광검출기(53)가 구비되고 상기 반도체레이저(52)의 빔을 대물렌즈(51)로 반사시키는 광반사수단 및 광디스크(D)의 반사빔을 광검출기(53)로 집광시키는 홀로그램(55)이 구비되어 대물렌즈(51)와 광디스크(D)의 사이에 펄치되는 광투과성블록(56)으로 구성되어 있다.

상기 광반사수단의 실시예로서, 반사오목렌즈홀로그램(54')인 것을 특징으로 한다.

상기 광투과성블록(56)은, 대물렌즈(51)의 일측에 접착 고정되는 것이 바람직하다.

상기 대물렌즈(51) 및 광투과성블록(56)은 플라스틱 재질로 형성하여 양산성을 향상시킬 수 있다.

상기 광투과성블록(56)의 구성을 보다 상세하게 설명하면, 일측변부의 양측에 광원으로서의 반도체레이저(52) 및 광검출기(53)가 설치되어 있고, 대물렌즈(51)의 전면 중간부에 대향되는 부위에 반사오목렌즈홀로그램(54')이 소정의 경사각으로 배치되어, 반도체레이저(52)로부터 발산되는 빔과, 광검출기(53)로 입사되는 반사빔이 광투과성블록(56)의 수평방향으로 진행되도록 구성되어 있으며, 그 빛의 진행 경로상에 홀로그램(55)이 배치되어 있다.

상기 광검출기(53)는, 제10도에 도시한 바와 같이, 4개의 세그먼트(segment)가 하나의 무리(群)를 이루고 있는 2개의 단위광검출기(53A)(53B)로 구성되어 있고, 상기 홀로그램(55)은, 제9도 및 제10도에 도시한 바와 같이, 원형중심부(55a)와 주변부(55b)가 각각 다른 간섭 무늬를 갖도록 형성되어 있어, 원형중심부(55a)를 지난 빛은 일측의 단위광검출기(53A)를 향하도록 되어 있고, 주변부(55b)를 지난 빛은 타측의 단위광검출기(53B)를 향하도록 되어 있다.

또한, 상기 대물렌즈(51)는 제15도에 도시한 바와 같이, 반사면(51c)의 주변부에 반사영역(Rl)을 형성하고, 중앙부의 별 의미가 없는 부위를 코팅하지 않고 비반사영역(R2)으로 형성할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제6도에 도시한 바와 같이, 광투과성블록(56)의 반도체레이저(52)로부터 빔이 홀로그램(55)을 통과한 후, 반사오목렌즈흘로그램(54')에 의하여 반사되어 '90편향된다.

이후, 광투과성블록(56)을 빠져나온 빔은 대물렌즈(51)의 반사켠(51c)으로 향하여 그 반사면(51c)에 의해 반사되며, 다시 광투과성블록(56)으로 다시 입사되고, 이와 같이, 광투과성블록(56)으로 입사된 빔은 굴절이 일어나 광디스크(D)의 정 보기 록면(d)에 포커싱된다.

한편, 광디스크(D)의 정보기록면(d)에 반사된 빔은 다시 광투과성블록(56)을 지나고 대물렌즈(51)의 반사면(51c)에 반사되며, 다시 반사오목렌즈홀로그램(54')에서 반사되고 홀로그램(55)에서 회절된 후, 광검출기(53)에 입사되어 정보재생신호 및 포커싱/트랙킹 오차신호를 검출하게 되는 것이다.

이때, 홀로그램(55)은, 원형중심부(55a)와 주변부(55b)가 각각 다른 간섭 무늬를 갖도록 형성되어 있고, 광검출기(53)는, 4개의 세그먼트가 하나의 무리를 이루고 있는 2개의 단위광검출기(53A)(53B)로 구성되어 있으므로, 상기 원형중심부(55a) 및 주변부(55b)를 지나는 빔의 포커스 위치가 각각 다르게 되는 바, 이하에서 포커스서보 작용을 위하여 포커스와 비포커스를 검출하는 원리를 상세하게 설명하기로 한다.

제11도는 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 포커스서보 작용을 위하여 포커스와 비포커스를 검출하는 원리를 설명하기 위한 단위광검출기(53A)(53B)의 정면도로서, 도면중 a1, b1, c1, d1 및 a2, b2, c2, d2는 단위광검출기(53A)(53B)를 구성하는 각 세그먼트를 보인 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 정상적인 포커스 상태는, 제11도 (b) 및 (b')와 같이, 양 단위광검출기(53A)(53B)에 입사되는 빔(b1)(B2)의 크기가 동일하다.

즉, 판위광검출기(53A),(53B)의 각 세그먼트(a1),(b1),(c1),(d1)와(a2),(b2),(c2)(d2)로 입사되는 광량은,(Pa1+Pd1)+(Pb2+Pc2)=(Pb1+pc1)+(Pa2+pd2)의 관계가 성립한다.

그러나, 비포커스의 경우는, 광디스크(D)가 대물렌즈(51)로부터 멀어지거나, 가까워지는 경우로 다음과 같은 부등식이 성립하게 된다.

[수학식1]

(Pa1+Pd1)+(Pb2+Pc2)(Pb1 +Pc1)+(Pa2+pd2) --- 식 (1)

[수학식2]

(Pa1 +Pd1) + (Pb2+Pc2) (Pb1 +Pc1)+ (Pa2+pd2) --- 식 (2)

상기 식(1)은, 광디스크(D)가 대물렌즈(51)로부터 멀어진 경우로서, 제11도(a) 및 (a')에 도시한 상태이며, 식(2)는 광디스크(D)가 대물렌즈(51)에 가까워진 경우로서, 제11도 (c) 및 (c')에 도시한 상태가 된다.

따라서, 광디스크(D)의 면진동에 의하여 포커스 상태가 벗어나는 것에 의하여 광검출기(53)의 출력광량, 즉(Pa1+Pd1)+(Pb2+Pc2)-(Pb1+Pc1)+(Pa2+pd2)에 면진동의 방향에 대응하는 부호를 붙여 포커스 서보용 출력을 얻게 되는 것이다.

한편, 제12도는 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치의 트랙킹서보 작용을 위하여 트랙위치를 검출하는 원리를 설명하기 위한 단위광검출기(53A)(53B)의 정면도로서, 제11도 (b) 및 (b')에 도시한 바와 같이, 포커스서보가 완료된 상태에서 빔이 트랙중심에 대하여 좌,우로 벗어나는 것을 검출하게 된다. 즉, 광디스크(D)의 피트요철에 의하여1차의 회절광과 반사하는 0차광의 간섭 현상에 의한 광량차를 검출하게 된다.

제12도 (a) 및 (a')는 제13도의 (a)에 도시한 바와 같이, 광디스크(D)에 형성된 피트(p)의 트랙중심에 빔이 입사되는 경우로서, (Pa1+Pb1) + (Pc2+Pd2)=(Pc1+Pd1) + (Pa2+Pb2)의 등식이 성립하게 되며,이 경우, 트랙킹오차가 없어 별도의 트랙킹서보를 필요로 하지 않는다.

한편, 제13도 (b) 및 (c)에 도시한 바와 같이, 광디스크(D)의 트랙중심을 벗어날 경우에는 제12도(b)(c) 및 (b')(c')와 같이, (Pa1+Pb1)+(Pc2+P

d2)(Pc1+Pd1)+(Pa2+Pb2),(Pa1+Pb1)+(Pc2+Pd2)(Pc1+Pd1)+(Pa2+Pb2)의 부등식이 성립하게 된다.

따라서, 광디스크(D) 상의 트랙위치와 입사되는 광빔에 대응하여 위치오차 방향에 대응하는 부호를 붙여 트랙킹서보용 출력을 얻게 되는 것이다.

한편, 제7도 (a)는 본 발명에 의한 광픽업장치의 다른 실시예를 보인 것으로, 일측의 중앙부에 오목면(51a)이 형성되고 그 주위에 볼록면(51b)이 형성되며 타측에 반사면(51c)이 형성된 대물렌즈(51)와, 내부에 반도체레이저(52) 및 광검출기(53)가 구비되고 상기 반도체레이저(52)의 빔을 대물렌즈(51)로 반사시키는 광반사막(54) 및 광디스크(D)의 반사빔을 광검출기(53)로 집광시키는 홀로그램(55)이 구비되어 대물렌즈(51)와 광디스크(D)의 사이에 설치되는 광투과성블록(56)으로 구성되어 있다.

상기 대물렌즈(51)의 일측에는 소정의 길이를 갖는 지지각(51d)이 형성되어, 그 지지각(51d)에 광투과성블록(56)을 접착 고정하거나, 또는 제7도 (b)에 도시한 바와 같이, 지지각(51d)의 부위를 절달하여, 그 절단면에 광투과성블록(56)을 접착함으로써 일체형 광픽업장치의 전체적인 두께를 보다 얇게 할 수 있다.

상기 광투과성블록(56)의 구성을 보다 상세하게 설명하면, 일측변부의 양측에 반도체레이저(52) 및 광검출기(53)가 설치되어 있고, 대물렌즈(51)의 오목면(51a)에 대향되는 부위에 광반사막(54)이 소정의 경사각으로 배치되어(제8도 참조), 반도체레이저(52)로부터 발산되는 빔과, 광검출기(53)로 입사되는 반사빔이 광투과 성블록(56)의 수평방향으로 진행되도록 구성되어 있으며, 그 빛의 진행경로상에 흘로그램(55)이 배치되어 있다.

상기 광검출기(53) 및 홀로그램(55)의 구성은 본 발명의 일실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 광반사막(54)은, 부분적인 반사가 가능한 광부분반사막을 적용하거나, 또는 P파 및 S파를 선택적으로 반사시키는 편광분지면을 적용할 수 있으며, 제16도에 도시한 바와 같이, 주변부에 반사영역(Rl)을 형성하고, 중앙부의 별의미가 없는 부위를 코팅하지 않고 비반사영역(R2)으로 형성할 수도 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치는, 제7도의(a)에 도시한 바와 같이, 광투과성블록(56)의 반도체레이저(52)로부터 빔이 홀로그램(55)을 통과한 후, 광반사막(54)에 의하여 반사되어 90편향된다.

이후, 광투과성블록(56)을 빠져나온 빔은 대물렌즈(51)의 오목면(51a)에 입사되어 굴절이 일어나 반사면(51c)으로 향하여 그 반사면(51c)에 의해 반사되며, 다시 대물렌즈(51)의 탈록면(51b)에 의해 굴절이 일어나 광반사막(54)에서 반사된 후, 광투과성블록(56)으론 다시 입사되고, 이와 같이, 광투과성블록(56)으로 입사된 빔은 굴절이 일어나 광디스크(D)의 정보기록면(d)에 포커싱된다.

한편, 광이스크(D)의 정보기록면(d)에 반사된 빔은 다시 광투과성블록(56)을 지나고 대물렌즈(51)의 반사면(51c)에 반사된 후, 오목면(51a)를 통과하여 홀로그램(55)까지 거슬러 올라가 그 홀로그램(55)에서 회절된 후, 광검출기(53)에 입사되어 정보재생신호 및 포커싱/트랙킹 오차신호를 검출하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치에 의하여 포커스와 비포커스를 검출하는 원리는 본 발명의 일실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제14도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도로서, 제7도 (a) 및 (b)에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업장치의 광반사막(54) 및 홀로그램(55)을 배제하고, 그 대신에 광반사막(54)의 위치에 반사형홀로그램(61)을 설치하여 전체적인 구성을 더욱 소형화시킬 수 있다.

도면중 제7도 (a) 및 (b)와 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

이와 같은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 광픽업장치는, 광투과성블록(56)의 반도체레이저(52)로부터 빔이 직접 반사형흘로그램(61)으로 전달되어 90로 편향되며, 그 반사형홀로그램(61)에서 반사된 후, 광디스크(D)에서 반사된 빔은 반사형홀로그램(61)에서 회절된 후, 광검출기(53)에 입사되어 정보재생신호 및 포커싱/트랙킹 오차신호를 검출하게 된다. 그 외의 작용은 본 발명의 다른 실시예와 동일하게 진행되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 제17도 및 제18도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 구성도이다.

즉, 제7도 (a)(b) 및 제14도에 도시한 본 발명의 광픽업장치를 구성하는 대물렌즈(51)를 오목면(51a)이 형성되지 않은 일반적인 형태의 것으로 사용하고, 그 오목면(51a)에 대향되는 광투과성블록(56)의 소정 부위에 비구면오목렌즈홀로그램(71)을 형성하여 구성한 것으로, 제17도는 제7도 (b)에 도시한 광픽업장치에 비구면오목렌즈홀로그램(71)이 적용된 상태를 보인 것이고, 제18도는 제14도에 도시한 일체형 광픽업장치에 비구면오목렌즈홀로그램(71)이 각각 적용된 상태를 보인 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 구성하는 광투과성블록(56)은, 광반사막(54), 또는 반사형홀로그램(61)에 근접하여 비구면오목렌즈홀로그램(71)이 형성되는 바, 실제로 광투과성블록(56)의 내부에 광반사막(54)또는 반사형홀로그램(61)에 비구면 오목렌즈 홀로그램(71)을 근접하여 형성하는 작업이 용이하지 않으므로, 제19도 및 제20도에 도시한 바와 같이, 광투과성블록(56)을 광반사막(54)을 갖는 단위블록(56A), 및 반사형홀로그램(61)을 갖는 단위블록(56A)과, 비구면오목렌즈홀로그램(71)을 갖는 단위블록(56B)으로 각각 2분할하여 형성한 후, 조립하여 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 여러 실시예에 따른 광픽업장치는, 1-빔(beam)법에 의한 포커싱 및 트렉킹 오차신호 검출을 전제로 하고 있으나, 3-빔법에 의한 포커싱 및 트렉킹 오차신호 검출이 가능하다. 이 경우. 포커싱 및 트렉킹 오차신호의 검출을 위하여 입사빔을 3개의 빔으로 만들어주는 그레이팅(grating)이 필수적으로 필요하게 된다.

제21도는 3-빔법에 의한 포커싱 및 트랙킹 오차신호 검출을 위하여 그레이팅이 적용된 본 발명에 의한 광픽업장치의 또 다른 실시예를 보인 것으로, 그레이팅(g)의 설치 부위는 어느 특정한 부분에 한정하는 것은 아니며 빔의 경로에 해당되는 a-f 중의 어느 한 부분에 설치하면 된다.

상기 그레이팅(g)은, 빔의 경로에 해당되는 a-f 중에 RI(Reactive Ion) 에칭(etching)에 의한 자체 식각으로 형성하거나, 또는 별도로 제작하여 설치하는 방법이 알려지고 있다.

제22도 (a) 및 (b)는 빔의 경로에 해당되는 a-f 중, d 및 f 부위를 각각 보인 것이다.

상기의 제21도는 제18도에 도시한 광픽업장치에 그레이팅(g)이 설치된 실시예를 보인 것으로, 꼭 이와 같은 광픽업장치에 한정하는 것은 아니고, 제23도에 도시한 바와 같이, 제17도의 일체형 광픽업장치, 제24도에 도시한 바와 같이, 제14도의 일체형 광괵업장치, 및 제25도에 도시한 바와 같이, 제7도 (b)의 일체형 광칙업장치에 각각 적용하여 3-빔법을 이용한 포커싱 및 트랙킹 오차신호 검출을 가능하게 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 광픽업장치는, 기존의 일체형 광픽업장치의 두께가 최소 12mm 정도인 것에 반하여, 그 절반 이하인 5mm 이하의 수준으로 얇게 할 수 있다. 그 일실시예를 제7도의 (b)의 경우로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치를 구성하는 광투과성블록(56)의 두께는 1mm로 하고, 대물렌즈(51)의 두께는 1.6mm로 한다.

상기 광투과성블록(56)의 두께와, 대물렌즈(51)의 두께는 꼭 이에 한정하는 것은 아니지만, 실험에 의하면 적당한 값이라 볼 수 있다.

일반적으로 대물렌즈(51)와 광디스크(D)의 거리는 1.3mm이며, 그 거리에서 광투과성블록(56)의 두께인 1mm를 빼면, 광투과성블록(56)과 광디스크(D)의 거리는 0.3mm가 된다.

이때, 굴절율이 n이고 두께가 t인 매질을 통과하는 빛은 (n-1)t/n 만큼 초점 거리가 이동된다. 이와 같은 원리에 의하여 광투과성블록(56)의 두께가 1mm이고 굴절율이 1.5(유리)이라면, 상기 수식에 의하여 빛의 초점거리가 0.33mm 만큼 멀어지게 된다.

따라서, 그 멀어진 초점거리(0.33mm) + 광디스크(D)와 광추과성블록(56) 사이의 거리(0.3mm) + 광투과성블록(56)의 두께(1mm) + 대물렌즈(51)의 두께(1.6mm) + 광디스크(D)의 두께(1.2mm) + 포커싱을 위한 여유공간(0.5mm)을 모두 합하면, 4.93mm로서 광픽업장치의 전체적인 두께가 현저하게 얇게 됨을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 일체형 광픽업장치는, 광투과성 블록에 반도체레이저, 광검출기, 및 홀로그램 등을 일체로 구성하여 광디스크와 대물렌즈의 사이에 설치되고, 또한 반도체레이저로부터 나온 빔이 광투과성블록의 내부를 전파하여 광디스크와 대물렌즈의 사이로부터 대물렌즈에 입사되고 포커스됨으로써 최상의 박형화, 소형화, 및 저가격화가 가능하게 된다.

또한, 반사형 대물렌즈 및 광투과성블록은 플라츠틱 사출이 가능하고, 일체형으로서 양산성이 보다 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims

광기록매체를 주사하기 위한 광빔을 발생하는 광원고, 광기록매체를 반사하는 반사광빔으로부터 전기신호를 검출하기 위한 광범출기와, 광기록매체와의 사이에 그 광원 및 광검출기를 두고서 배치되어 있으며 그 광원으로부터 발생되는 광빔을 반사시켜 그 광기록캐체에 집속하는 동시에 그 반사광빔을 반사시켜 광검출기상에 집속하는 대물렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제1항에 있어서, 상기 광기록매체와 대물렌즈 사에에 배치되어 있으며 상기 광원으로부터 발생되는 광빔을 상기 대물렌즈의 반사면으로 반사하는 동시에 상기 광기록매체로브터 그 대물렌즈의 반사면을 반사하여 오는 반사광빔을 광원측으로 반사하는 광반사수단 및 그 광원에서 광반사수단으로 광빔을 직진시키고 그 광반사수단을 경유하여 오는 상기 반사광빔을 회절시켜서 상기 광검출기사에 집속시키는 홀로그램을 가지는 투명매질로 되는 광투과성블록이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제2항에 있어서, 상기 광원 및 광검출기가 상기 광투과성블록의 일측변부에 설치되어 있으며, 그 광원의 광축 및 광검출기의 광축 일부가 상기 광기록매체에 대한 대물렌즈의 광축과 직교하도록 그 광투과성블록의 광반사수단이 그 대물렌즈의 광축상에 비스듬하게 배치되어 있으며, 그 광투과성블록의 홀로그램이 그 광반사수단과 광원 사이의 광축상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 광반사수단은 반사오목렌즈흘로그램인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광기록매체 및 광검출기상에 일직선상에 나란히 배치되는 적어도 3개의 광스폿이 맺힐 수 있도록 상기 광원에서 발생되는 되는 광빔을 회절시키는 그레이팅이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 광검출기는, 4개의 세그먼트가 하나의 무리를 이루고 있는 2개의 단위광검출기로 구성되고, 상기 홀로그램은, 원형 중심부와 주변부가 각각 다른 간섭 무늬를 갖도록 형성되어, 원형 중심부를 지난 빛은 일측의 단위광검출기를 향하도록 하고, 주변부를 지난 빛은 타측의 단위광검출기를 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제1항 내지 제3항중의 어느 한 항 있어서, 상기 대물렌즈는, 반사면의 주변부에 반사영역이 형성되고, 중앙부에 비반사영역이 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
광기록매체를 주사하기 위한 광빔을 발생하는 광원과, 광기록매체를 반사하는 반사광빔으로부터 전기신호를 검출하기 위한 광검출기와, 광기록매체와의 사이에 그 광원 및 광검출기를 두고서 배치되어 있으며 그 광원으로부터 입사되는 광빔을 확산굴절시키는 오목면과 그 확산굴절된 광빔을 반사시켜 집속하는 반사면 및 오목면 양층게 형성되어 그 반사면에서 반사되어 오는 과빔을 수속시켜 상기 광기록매체에 집속하는 볼록면을 가지는 대물렌즈, 그리고 상기 광기록 매체와 대물렌즈 사이에 배치되어 있으며 상기 광원으로부터 발생되는 광빔을 상기 대물렌즈의 오목면으로 입사되도록 반사하는 동시에 상기 광기록매체로부터 그 대물렌즈를 경유하여 오는 상기 반사광빔을 회절시켜서 상기 광검출기상에 집속하는 홀로그램을 가지는 투면매질로 되는 광투과성블록이 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제8항에 있어서, 상기 광원 및 광검출기가 상기 광투과성블록의 일측변부에 설치되어 있으며, 그 광원의 광축 및 광검출기의 광축 일부가 상기 광기록메체에 대한 매물렌즈의 광축과 직교하도록 그 광투과성블록의 광반사수단이 그 대물렌즈의 광축상에 비스듬하게 배치되어 있으며, 그 광투과성블록의 홀로그램이 그 광반사수단과 광원 사이의 광축상에 배치되어 있는 특징으로 하는 광픽업장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 광반사막은, 부분적인 반사가 가능한 광부분반사막인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 광반사막은 P파 및 S파를 선택적으로 반사시키는 편광분지면인 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 광반사막은 주변부에 반사영역이 형성되고, 중앙부에 비반사영역이 형성된 것을 특징으로 하는 광칙업장치.
제8항에 있어서, 상기 광기록매체 및 광검출기상에 일직선상에 나란히 배치되는 적어도 3개의 광스폿이 맺힐 수 있도록 상기 광원에서 발생되는 광빔을 회절시키는 그레이팅이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
광기록매체를 주사하기 위한 광빔을 발생하는 광원과, 광기록매체를 반사하는 반사광빔으로부터 전기신호를 검출하기 위한 광검출기와, 광기록매체와의 사이에 그 광원 및 광검출기를 두고서 배치되어 있으며 그 광원으로부터 입사되는 광빔을 확산굴절시키는 오목면과 그 확산굴절된 광빔을 반사시켜 집속하는 반사면 및 상기 오목면 양측에 형성되어 그 반사면에서 반사되어 오는 광빔을 수속시켜 상기 광기록매체에 집속하는 볼록면을 가지는 대물렌즈, 그리고 상기 광원 및 광검출기를 일체로 장착하여 상기 광기록매체와 대물렌즈 사이에 배치되어 있으며 그 장착된 광원으로부터 발생되는 광빔을 상기 대물렌즈의 오목면으로 입사되도록 반사하는 동시에 상기 광기록매체로부너 그 대물렌즈를 경유하여 오는 반사광빔을 회절시켜 광검출기상에 집속하는 반사형 홀로그램을 가지는 투명매질로 되는 광투과성블록이 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제14항에 있어서, 상기 광원 및 광검출기가 상기 광투과성블록의 일측면부에 장착되어 잇으며, 그 광원의 광축이 상기 광기록매체에 대한 대물렌즈의 광축과 직교하도록 그 광추과성블록의 반사형 호로그램이 그 대물렌즈의 과축상에 비스듬하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 대물렌즈는, 반사면의 주변부에 반사영역이 형성되고, 중앙부에 비반사영역이 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제14항에 있어서, 상기 광기록매체 및 광검출기상에 일직선상에 나란히 배치되는 적어도 3개의 광스폿이 맺힐 수 있도록 상기 광원에서 발생되는 광빔을 회절시키는 그레이팅이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
광기록매체를 주사하기 위한 광빔을 발생하는 광원과, 광기록매체를 반사하는 반사광빔으로부터 전기신호를 검출하기 위한 광검출기와, 광기록매체와의 사이에 그 광원 및 광검출기를 두고서 배치되어 있으며 그 광원으로부터 발생되는 광빔을 반사시켜 집속하는 반사면과 그 반사면에서 반사되어 오는 광빔을 수속히켜 상기 광기록매체에 집속하는 볼록면을 가지는 대물렌즈, 그리고 상기 광기록매체와 대물렌즈 사이에 배치되어 있으며 상기 광원으로부터 발생되는 광빔을 상기 대물렌즈의 볼록면을 경유하여 그 반사면으로 입사되도록 반사하는 동시에 상기 광기록매체로부터 그 대물렌즈를 경유하여 오는 상기 반사광빔을 회절시켜 광검출기상에 집속하는 홀로그램을 가지는 투명매질로 되는 광투과성 블록이 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제18항에 있어서, 상기 광투과성블록은, 광반사막을 갖는 단위 블록과, 비구면 오목렌즈 홀로그램을 갖는 단위 블록으로 2분할되어 조립된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제18항에 있어서, 상기 광기록매체 및 광검출기상에 일직선상에 나란히 배치되는 적어도 3개의 광스폿이 맺힐 수 있도록 상기 광원에서 발생되는 광빔을 회절시키는 그레이팅이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
광기록매체를 주사하기 위한 광빔을 발생하는 광원과, 광기록매체를 반사하는 반사광빔으로부터 전기신호를 검출하기 위한 광거출기와, 상기 광기록매체와의 사이에 그 광원 및 광검출기를 두고서 배치되어 있으며 그 광원으로부터 발생되는 광빔을 반사시켜 집속한 반사면과 그 반사면에서 반사되어 오는 광빔을 수속시켜 상기 광기록매체에 집속하는 블록면을 가지는 대물렌즈, 그리고 상기 광원 및 광검출기를 일체로 장착하여 상기 광기록매체와 대물렌즈 사이에 배치되어 있으며 상기 광원으로부터 발생되는 광빔을 상기 대물렌즈의 볼록면을 경유하여 그 반사면으로 오는 반사광빔을 회절시켜 상기 광검출기상에 집속하는 반사형홀로그램을 가지는 투명매질로 되는 광투과성블록이 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제21항에 있어서, 상기 광투과성블록은, 광반사막을 갖는 단위 블록과, 비구면 오목렌즈 홀로그램을 갖는 단위 블록으로 2분할되어 조립된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
제21항에 있어서, 상기 광기록매체 및 광검출기상에 일직선상에 나란히 배치되는 적어도 3개이 광스폿이 맺힐 수 있도록 상기 광원에서 발생되는 광빔을 회절시키는 그레이팅이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.