KR100234355B1 - 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적헤드 시스템 - Google Patents
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Abstract
이 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템은 세라믹 기판위에 보조로 설치된 실리콘 기판상에 표면방출용 레이저 다이오드, 그 표면 방출형 레이저 다이오드로부터 방출되는 일 방향의 비임을 입사하는 모니터용 포토다이오드, 신호 탐지용 포토다이오드가 일체로 탑재되어 있다.
또한 표면방출형 레이저 다이오드로부터 방출되는 비임은 회절격자 및 홀로그램 렌즈를 통하여 광 디스크로 입사된 후, 반사되어 신호 탐지용 포토다이오드로 입사된다.
따라서, 모니터용 포토다이오드 반사비임에 의한 신호간섭의 제거가 가능하게 되고, 생산성 증가에 뛰어난 효과가 있다.
Description
제1도는 종래의 발명에 따른 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템의 일예를 나타낸 도면.
제2도는 이 발명에 따른 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템의 일 실시예를 나탄내 도면.
제3도는 제2도에 나타낸 표면 방출형 레이저 다이오드의 확대 사시도이다.
이 발명은 컴팩트 디스크 플레이어 또는 레이저 디스크 프레이어에 사용되는 홀로그램 렌즈를 이용한 광학 헤드 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면 방출형 반도체 다이오드를 채용함과 동시에 실리콘 히트 싱크(Silicon heat Sink)에 신호 검출용 포토다이오드 및 모니터용 포토다이오드를 함께 내장시킨 홀로그램을 이용한 광학 헤드 시스템에 관한 것이다.
최근, 입사되는 파장 및 방향에 따라 민감하게 작용되는 회절 광학 필터인 홀로그램 렌즈를 이용한 광학 시스템은 각 분야에 널리 이용되고 있다. 그 예로써, 항공기의 헤드업 디스플레이(head-up display)이 결합기 소자, 보안경 및 지문센서등이 있다.
종래의 홀로그램 렌즈를 이용한 광학 헤드 시스템은 필립스사가 개발하여 실용화한 것으로, 그것을 제 1 도에 도시하였다.
제 1 도에 도시된 바와같이 세라믹 기판(1)에 모니터용 포토다이오드(5), 신호검출용 포토다이오드(4)와 레이저 다이오드(11)가 서로 수직으로 형성되어 있음과 동시에 2차원적인 구조로 상기 세라믹 기판상에 배치된 소자들과는 별도로 홀로그램 렌즈 및 회절격자가 패키지 형태로 조립되어 있다.
이러한 구성으로된 종래의 광학헤드 시스템의 동작과정을 설명하면, 레이저 다이오드(11)로부터 방출된 일방향의 비임은 회절격자를 통과함으로써 3개의 비임으로 나누어지고, 홀로그램렌즈(10)를 통과한 후 정보가 기록된 디스크에 입사된다. 컴팩트 디스크에서 반사된 비임은 홀로그램 렌즈를 통과하게 됨으로써 회절되고, 그후 신호 검출을 포토다이오드(4)로 입사된다.
또한, 레이저 다이오드(11)에서 방출된 후광이 모니터용 광 다이오드에 입사되도록 배치되어 있고, 서로 수직하게 위치되어 있다.
따라서, 모니터용 포토다이오드(5) 표면에서 반사된 광은 신호 검출용 포토다이오드(4)로 입사되는 비임에 영향을 미칠 수 있는 단점이 있다.
또한, 종래의 광학 시스템은 다이본딩(Die bonding) 및 와이어 본딩(Wire bonding)이 2차원으로 구성되어 있음으로 인해 공정상에 어려움이 있을 뿐만 아니라, 모니터용 포토다이오드 신호 검출용 포토다이오드 및 레이저 다이오드가 각각 개별 소자로 조립되어야 하기 때문에 공정이 복잡해진다는 단점이 있다.
이 발명은 상기 단점을 해결하기 위한 것으로서, 그 주목적은 표면 방출형 레이저 다이오드를 사용함으로써 다이본딩 및 와이어 본딩을 1차원화시켜 생산성을 향상시키는데 있다.
이 발명의 다른 목적은 레이저 온 포토다이오드(Laser on photo diode) 구조를 채택함으로써 모니터용 포토다이오드의 반사비임에 의한 상호간섭을 제거하는데 있다.
이 발명의 또 다른 목적은 레이저 다이오드의 히트 싱크(heat sink)로 사용되는 실리콘 기판에 신호 검출용 포토다이오드를 설치하여 일체화시키는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 이 발명에 따른 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 시스템은, 실리콘 기판상의 표면 방출형 레이저 다이오드로부터 방출된 일방향비임이 회절격자를 통과하여 컴팩트 디스크로 입사되고, 상기 컴팩트 디스크에서 반사된 비임이 홀로그램 렌즈를 통하여 상기 실리콘 기판상의 신호검출용 포토다이오드에 입사되며, 상기 표면방출형 레이저 다이오드의 타방향 비임은 모니터용 포토다이오드로 입사되도록 이루어진 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템에 있어서, 상기 표면방출형 레이저 다이오드가 상기 모니터용 포토다이오드 및 신호 탐지용 포토다이오드와 동일 기판상에 설치되어 있는것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
제 2 도는 이 발명에 따른 홀로그램 렌즈를 이용한 광학 시스템의 일실시예도이다. 동 도면에 도시된 바와같이, 세라믹 기판(1)위에 히트 싱크(heat sink) 및 신호 검출용 포토다이오드 겸용의 실리콘 보조기판(Submount ; 2)을 장착시킨 다음, 표면방출용 레이저 다이오드(3)을 다이 어테치(Die attach)시킨 형태로 이루어져 있다.
또한, 상기 세라믹 기판 및 그 위에 보조 설치된 실리콘 기판위에 장착된 표면방출형 레이저 다이오드(3)와 상부 방향을 향하여 공간적으로 이격되어 있는 곳에 회절격자(9) 및 홀로그램렌즈(10)가 위치되어 있다.
제 3 도는 제 2 도에 도시된 표면방출형 레이저 다이오드의 확대 사시도이다. 제 3 도에 도시된 바와같이, 표면방출형 레이저 다이오드의 상부면에는 일면은 수직이고 다른 경사면은 수직선에 대해 45°각도의 반사경을 가진 홈이 형성되어 있다. 따라서, 표면방출형 레이저 다이오드로부터 나오는 비임을 수직으로 반사할 수 있다.
이와같은 구조로된 광학적 헤드 시스템의 동작과정을 설명하면, 레이저 다이오드로부터 방출된 일방향의 비임(a)은 상기 레이저 다이오드의 일정한 비임출력을 유지시키는데 필요하고 모니터 포토다이오드(5)용으로 이용되어 파워의 자동조절이 가능하다.
한편 레이저 다이오드로부터 방출된 타방향의 비임(b)은 제 3 도에 도시된 바와같이 수직선상에 대해 45°각도를 가진 반사경(reflector)에서 반사되어 수직방출 비임으로 방향이 바뀌어져 회절격자(9)를 통과하고 컴팩트 디스크상의 정보를 감지하는 신호로 이용된다. 컴팩트 디스크에서 반사된 비임은 홀로그램 렌즈(10)에 의해 회절되고, 신호 검출용 포토다이오드에 입사되어 디스크 신호를 처리하는 부속회로(도시되지 않음)에 레이저 비임에 의한 전류를 공급하게 된다.
이상 설명한 바와같이, 이 발명에 따른 홀로그램 렌즈를 이용한 광학 헤드 시스템에 의하면 표면방출형 레이저 다이오드를 사용함으로써 다이본딩 및 와이어 본딩을 1차원화가 가능하게 되고, 그에따른 생산성 증가가 달성될 수 있다. 또한, 표면방출형 레이저 다이오드와 신호 탐지용 포토다이오드를 세라믹 기판상의 소정부위에 설치된 실리콘 기판에 장착하여 종래의 구조에서 일어날 수 있는 모니터용 포토다이오드 반사비임에 의한 신호간섭의 제거가 가능하다는 탁월한 효과를 가진다.
Claims (2)
- 세라믹 기판의 중앙 소정부에 탑재된 실리콘 기판과, 그 실리콘 기판의 표면방출용 레이저 다이오드로부터 방출된 일 방향 비임이 회절격자를 통하여 컴팩트 디스크로 입사되고, 상기 컴팩트 디스크에서 반사된 비임이 홀로그램 렌즈를 통하여 신호검출용 포토다이오드에 입사되며, 상기 표면방출용 레이저 다이오드의 타 방향 비임은 모니터용 포토다이오드로 입사되도록 이루어진 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템에 있어서, 상기 표면방출형 레이저 다이오드, 모니터용 포토다이오드 및 신호 탐지용 포토다이오드가 동일 기판상에 일차원적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 표면방출형 레이저 다이오드는, 그 몸체의 내부로부터 방출되는 비임을 반사하는 경사면으로 된 긴 홈을 가진 것을 특징으로 하는 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적 헤드 시스템.
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| KR1019920019784A KR100234355B1 (ko) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 홀로그램 렌즈를 이용한 광학적헤드 시스템 |
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- 1992-10-27 KR KR1019920019784A patent/KR100234355B1/ko not_active IP Right Cessation
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