KR100260528B1

KR100260528B1 - 이종 광디스크용 광픽업 장치

Info

Publication number: KR100260528B1
Application number: KR1019960069500A
Authority: KR
Inventors: 김영식
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1996-12-21
Filing date: 1996-12-21
Publication date: 2000-07-01
Also published as: KR19980050655A

Abstract

본 발명은 표면과 정보기록면과의 거리가 다른 광디스크를 억세스하는 이종 광디스크용 광픽업 장치에 관한 것이다.

이종 광디스크용 광픽업 장치는 제1 파장의 제1 광빔을 발생하는 제1 광원과, 제1 광원과 함께 한 기판에 배열되어 제2 파장의 제2 광빔을 발생하는 제2 광원과, 제2 광원에서 발생된 광빔을 굴절시켜 그 진행경로를 제1 광원에서 발생되는 제1 광빔의 진행경로와 일체화시켜 대물렌즈 쪽으로 안내하는 비등방성 플레이트가 일체화 수단에 의해 상기 기판과 일체화되어진 광빔 발생부와; 광빔 발생부로부터의 광빔을 광디스크의 정보기록면에 집속하는 대물렌즈와; 광빔 발생부로부터 광디스크 쪽으로 입사될 광빔의 파장에 따라 광빔의 크기를 조절하는 빔 사이즈 조절 수단을 구비한다.

이 결과, 이종 광디스크용 광픽업 장치는 디스크의 종류에 따라 광빔의 파장 및 사이즈를 조절함으로 종류가 다른 광디스크들을 정확하게 억세스한다.

Description

이종 광디스크용 광픽업 장치

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 이종 광디스코용 광픽업 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광디스크 12 : 지지판

14,16 : 제1 및 제2 광원 18 : 비등방성 플레이트

20 : 대물렌즈 22 : 광검출기

24 : 빔 스프리터 26 : λ/4판

28 : 편광판 30 : 시준렌즈

32 : 센서렌즈

본 발명은 광디스크를 광학적으로 억세스하는 광픽업 장치에 관한 것으로, 특히 파장이 다른 광빔을 각각 발생하는 두개의 광원을 가진 이종 광디스크용 광픽업 장치에 관한 것이다.

최근, 광디스크는 기록용량을 증가시키기 위한 꾸준한 개발 노력에 의해 기존의 콤팩트 디스크(Compact Disk; 이하 "CD"라 함) 및 재기록 가능한 콤팩트 디스크(이하 “CD-R”이라 함) 보다 대용량의 기록용량을 갖는 디지털 버서타일 디스크(Digital Versatile Disk; 이하 "DVD"라 함)가 개발되었다. DVD는 CD에 비하여 기록밀도(즉, 트랙 밀도)가 조밀할 뿐만 아니라 디스크의 표면으로부터 정보 기록 면까지의 거리가 짧다. 실제로, DVD는 디스크 표면으로부터 정보 기록 면까지의 거리가 0.6 mm 인 반면에 CD 및 CD-R은 1.2 mm 이다.

이로 인하여, DVD용 광픽업 장치와 CD 및 CD-R용 광픽업 장치에 사용되는 광빔의 파장(λ)과 빔 사이즈(BS) 그리고 대물렌즈의 개구수(NA)가 달라진다.

예를 들면, CD-R 및 CD용 광픽업 장치에 사용되는 광빔의 파장(λc)과 빔 사이즈(BSc)는 각각 780 nm와 1.4 um를 가져야 하고, 그리고 대물렌즈의 개구수(NAc)는 0.35 ∼ 0.45 를 유지하여야 한다. 반면에, DVD용 광픽업 장치에 사용되는 광빔의 파장(λD)과 빔 사이즈(BSe)는 각각 635∼650 nm와 0.9 um를 가져야 하고, 그리고 대물렌즈의 개구수(NA_D)는 0.6을 유지하여야 한다.

CD-R/CD와 DVD 모두를 억세스하기 위하여, 광픽업 장치는 다른 파장의 광빔을 발생하는 두개의 광원을 구비함은 물론 두개의 광원에서 발생되어 대물렌즈에 입사되는 광빔들의 진행경로는 허용범위 내에 위치하여야 한다. 그러나, 이 허용범위는 100㎛ 정도로 매우 작고 아울러 광원의 구조적인 문제로 두개의 광원에서 발생된 광빔들의 진행경로간의 거리를 허용범위 내로 유지하는 것을 매우 어렵다. 이로 인하여, 광픽업 장치는 두개의 광원을 이용하여 표면과 정보기록면과의 거리가 다른 광디스크들을 모두 억세스할 수 없었다.

따라서, 본 발명의 목적은 두개의 광원에서 발생되는 광빔들의 경로를 일치시켜 종류가 다른 광디스크들 모두를 억세스할 수 있는 이종 광디스크용 광픽업 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 서로 다른 파장의 광빔에 의해 억세스되는 디스크들에 해당하는 파장의 광빔을 조사하기에 적합한 이파장 광원모듈을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광팍업 장치는 제1 파장의 제1 광빔을 발생하는 제1 광원과, 상기 제1 광원과 함께 한 기판에 배열되어 제2 파장의 제2 광빔을 발생하는 제2 광원과, 제2 광원에서 발생된 광빔을 굴절시켜 그 진행경로를 제1 파장의 제1 광빔의 진행경로와 일체화시켜 대물렌즈 쪽으로 안내하는 비등방성 플레이트가 일체화 수단에 의해 기판과 일체화되어진 광빔 발생부와; 광빔 발생부로부터의 광빔을 광디스크의 정보기록면에 집속하는 대물렌즈와; 광빔 발생부로부터 광디스크 쪽으로 입사될 광빔의 파장에 따라 광빔의 크기를 조절하는 빔 사이즈 조절 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이파장 광원모듈은 제1 파장의 제1 광빔을 발생하는 제1 광원과, 제1 광원과 함께한 기판 상에 배열되어 제2 파장의 제2 광빔을 발생하는 제2 광원과, 제2 광원에서 발생된 제2 광빔을 굴절시켜 그 진행경로를 제1 광원에서 발생되는 제1 파장의 제1 광빔의 진행경로와 일체화시켜 대물렌즈쪽으로 안내하는 비등방성 플레이트와, 비등성성 플레이트와 제1 및 제2 광원이 배열되어진 기판을 일체화하는 일체화 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 다음의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도를 참조하면, 광디스크(10)에 조사될 광빔을 발생하기 위해 지지판(12)상에 상하로 나란하게 설치된 제1 및 제2 광원(14,16)과, 제1 및 제2 광원(14,16)으로부터의 광빔의 진행방향쪽에 배치된 비등방성 플레이트(18)를 구성으로 하는 광원발생부(21)를 구비한 본 발명의 실시예에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치 도시되어 있다. 광원발생부(21)에서 제1 광원(14)은 635∼650 nm의 파장과 수직 선편광 특성을 가진 제1 광빔(즉, TM파)을 발생한다. 제2 광원(16)은 780nm의 파장과 수평 선편광 특성을 가진 제2 광빔(즉, TM파)을 발생한다. 그리고 제1 및 제2 광원(14,16)은 광디스크(10)의 종류에 따라 선택적으로 구동된다. 이를 상세히 하면, 제1 광원(14)은 광디스크(10)가 표면과 정보기록면과의 거리가 0.6mm로 비교적 짧은 DVD인 경우에 구동되는 반면에 제2 광원(16)은 광디스크(10)가 표면과 정보기록면과의 거리가 1.2mm로 비교적 긴 CD 또는 CD-R 인 경우에 구동된다. 비등방성 플레이트(18)는 제1 및 제2 광원(14,16)으로부터의 광빔을 편광 특성에 따라 선택적으로 굴절시킴으로써 제2 광원(16)으로부터의 제2 광빔의 진행경로를 제1 광원(14)에서 발생되는 제1 광빔의 진행경로와 일치시킨다. 예를 들면, 비등방성 플레이트(18)는 수직 선편광의 특성을 가진 제1 광빔은 그대로 통과시키고 수평 선편광 특성을 가진 제2 광빔은 굴절각과 두께에 의해 결정된 높이 만큼 수직 이동시킨다. 이를 상세히 하면, 비등방성 플레이트(18)의 앞면(18A)은 제2 광빔을 일정한 각도만큼 위쪽으로 경사지게 하도록 굴절시킨다. 그리고 비등방성 플레이트(18)의 뒷면(18B)은 앞면(18A)으로부터 경사지게 입사되는 광빔을 앞면(18A)의 굴절각만큼 반대방향으로 굴절시켜 제2 광원(16)으로부터의 제2 광빔을 일정한 높이 만큼 수직 이동시킨다. 반대로, 비등방성 플레이트(18)는 제1 광빔을 굴절시켜 제1 광빔의 진행경로를 제2 광빔의 진행경로와 일치시킬 수도 있다. 이 비등방성 플레이트(18)에 의하여, 제1 광원(14)에서 발생된 제1 광빔과 제2 광원(16)에서 발생된 제2 광빔은 동일한 진행 경로를 따라 광디스크(10)에 조사된다. 또한, 지지판(12)에 설치된 제1 및 제2 광원(14,16)은 비등방성 플레이트(18)와 함께 하나의 모듈로써 패키징 된다. 이 모듈은 제1 및 제2 광원(14,16)의 수명을 연장시키기 위하여 내부를 진공상태로 유지한다.

그리고 이종 광디스크용 광픽업 장치는 광디스크에 조사될 광빔을 집속하는 대물렌즈(20)와, 광디스크(10)에 의해 반사된 광빔을 전기적 신호로 변환하는 광검출기(22)와, 광원발생부(21)와 대물렌즈(20)사이에 나란하게 배열된 빔스프리터(24), λ/4 판(26) 및 편광판(28)을 추가로 구비한다. 빔 스프리터(24)는 광원발생부(21)의 비등방성 플레이트(18)로부터 입사되는 광빔(즉, 제1 또는 제2 광빔)이 λ/4 판(26) 및 편광판(28)을 경유하여 대물렌즈(26)쪽으로 진행하도록 그대로 통과시킨다. 아울러, 빔 스프리터(24)는 광디스크(10)에 의해 반사되어 대물렌즈(20), 편광판(28) 및 λ/4 판(26)을 경유한 반사 광빔을 광검출기(22) 반사시킨다. 그리고 λ/4 판(26)은 빔 스프리터(24)로부터 편광판(28)쪽으로 진행하는 광빔의 편광특성을 변화시킨다. 이를 상세히 하면, λ/4판(26)은 빔 스프리터 (24)로부터의 광빔이 수직 선편광 광빔(즉, TE파)인 제1 광빔인 경우에는 그 제1 광빔을 수평 선편광 광빔(즉, TE파)인 제2 광빔으로 변환시킨다. 아울러, λ/4 판(26)은 빔 스프리터(24)로부터의 광빔이 수평 선편광 특성(즉, TE파)의 제2 광빔인 경우에는 그 제2 광빔을 원편광 특성(즉, S파)의 제3 광빔으로 변환시킨다. 그러면, 편광판(28)은 λ/4 판(26)으로부터의 광빔의 편광특성에 따라 선택적으로 광빔의 일부를 차단시킨다. 즉, λ/4 판(26)으로부터의 광빔이 수평 선편광 특성의 제2 광빔인 경우에 편광판(28)은 그 광빔을 그대로 대물렌즈(20)쪽으로 통과시킨다. 이와는 달리, λ/4 판(26)으로부터의 광빔이 원편광 특성의 제3광빔인 경우에 편광판(28)은 광빔의 외곽부분을 차단하여 대물렌즈(20)쪽으로 진행하는 제3광빔의 선속경 (즉, 빔 사이즈)을 작게 한다. 이 결과, 편광판(28)은 제1 광원(14)에서 제1 광빔이 발생된 경우에는 광빔이 대물렌즈(20)에 의해 광디스크(10)의 제1 정보기록면(10A)에 점의 형태로 집속되도록 함으로써 DVD가 정확하게 억세스되도록 한다. 그리고 편광판(28)은 제2 광원(16)에서 제2 광빔이 발생된 경우에는 광빔이 대물렌즈(20)에 의해 광디스크(20)의 제2 정보기록면(10B)에 점의 형태로 집속되도록 함으로써 CD 및 CD-R이 정확하게 억세스되도록 한다.

또한, 이종 광디스크용 광픽업 장치는 빔 스프리터(24)와 λ/4 판(26) 사이에 위치한 시준렌즈(30)와, 빔 스프리터(24)와 광검출기(22) 사이에 위치한 센서렌즈(32)를 구비한다. 시준렌즈(30)는 빔 스프리터(24)로부터의 제1 또는 제2 광빔이 평행하게 대물렌즈(20)쪽으로 진행시킨다. 그리고 센서렌즈(32)는 빔 스프리터(24)로부터의 광빔을 광검출기(22)의 표면에 집광시킨다. 결과적으로, 시준렌즈(30)와 센서렌즈(32)는 대물렌즈(20)가 수평 및 수직방향에서 이동함에 따라 저하되는 반사 광빔의 감도를 일정한 수준으로 향상시키는 기능을 가진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 비등방성 플레이트를 포함하는 광원발생부에 의해 두개의 광원에서 발생되는 파장이 다른 광빔들의 대물렌즈로의 진행경로를 일치시킬 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 표면과 λ/4 판을 이용하여 파장이 다른 광빔들의 선속경(즉, 빔 사이즈)을 선택적으로 조절하여 대물렌즈의 개구수를 조절한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 표면과 정보기록면과의 거리가 다른 DVD와 CD 및 CD-R 모두를 정확하게 억세스할 수 있다. 아울러, 본 발명에 다른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 광원발생부를 하나의 모듈로 패키징 하여 구성할 수 있으므로 광픽업을 박형화 할 수 있을 뿐만 아니라 광픽업의 조립공정을 간소화시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 칭구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims

제1 파장의 제1 광빔을 발생하는 제1 광원과, 상기 제1 광원과 함께 한 기판에 배열되어 제2 파장의 제2 광빔을 발생하는 제2 광원과, 상기 제2 광원에서 발생된 광빔을 굴절시켜 그 진행경로를 제1 광원에서 발생되는 제1 파장의 제1 광빔의 진행경로와 일체화시켜 대물렌즈 쪽으로 안내하는 비등방성 플레이트가 일체화 수단에 의해 기판과 일체화되어진 광빔 발생부와; 상기 광빔 발생부로부터의 광빔을 광디스크의 정보기록면에 접속하는 대물렌즈와; 상기 광빔 발생부로부터 광디스크 쪽으로 입사될 광빔의 파장에 따라 광빔의 크기를 조절하는 빔 사이즈 조절 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 광빔이 수직 선편광 광빔이고, 상기 제2 광빔이 수평 선편광 광빔이고, 상기 빔 사이즈 조절수단이, 상기 비등방성 플레이트와 상기 대물렌즈 사이에 위치하여 수직 선편광 광빔을 수평 선편광 광빔으로 그리고 수평 선 편광 광빔을 원편광 광빔으로 변환하는 편광 변환기와 그리고 상기 편광 변환기로부터 상기 대물렌즈 쪽으로 진행하는 광빔의 일부를 그 광빔의 편광특성에 따라 선택적으로 차단하는 편광판을 구비한 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.
제2항에 있어서, 상기 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적 신호로 변환하기 위한 광검출수단과, 상기 비등방성 플레이트, 상기 편광 변환기 및 상기 광검출수단 사이에 위치하여 상기 비등방성 플레이트로부터의 광빔이 상기 편광 변환기와 편광판과 상기 대물렌즈를 경유하여 상기 광디스크에 조사되도록 함과 아울러 상기 대물렌즈와 상기 편광판과 상기 편광 변환기를 경유한 상기 광디스크로부터의 반사광빔이 상기 광검출수단 쪽으로 입사되도록 하는 빔 스프리터를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.
제3항에 있어서, 상기 빔 스프리터와 상기 광검출수단 사이에 위치하여 상기 빔 스프리터로부터 상기 광검출수단 쪽으로 입사될 광빔을 집광하는 센서렌즈와, 상기 빔 스프리터와 상기 편광변환기 사이에 위치하여 상기 빔 스프리터로부터의 광빔이 평행하게 상기 편광 변환기 쪽으로 진행하도록 하는 시준렌즈를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.
제1 파장의 제1 광빔을 발생하는 제1 광원과, 상기 제1 광원과 함께 한 기판 상에 배열되어 제2 파장의 제2 광빔을 발생하는 제2 광원과, 상기 제2 광원에서 발생된 제2 광빔을 굴절시켜 그 진행경로를 제1 광원에서 발생되는 제1 파장의 제1 광빔의 진행경로와 일체화시켜 대물렌즈 쪽으로 안내하는 비등방성 플레이트와, 상기 비등성성 플레이트의 상기 제1 및 제2 광원이 배열되어진 상기 기판을 일체화하는 일체화 수단을 구비하는 것을 것을 특징으로 하는 이파장 광원 모듈.