KR100317278B1 - 삼파장레이저다이오드모듈및그를이용한광픽업장치 - Google Patents

삼파장레이저다이오드모듈및그를이용한광픽업장치 Download PDF

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Abstract

파장이 다른 광빔들을 발생하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 그를 이용한 광픽업 장치에 관한 것으로, 3개의 경사면들을 갖는 반사체와, 반사체의 경사면들 각각에 대향되도록 그 주위에 형성되는 3개의 레이저 다이오드와, 반사체 및 레이저 다이오드를 지지하는 스템(stem)으로 구성되어 하나의 모듈에서 세 가지 파장의 레이저 빔을 방출할 수 있으므로 이 모듈을 이용한 광픽업 장치의 구성이 간단해지며 부피 및 가격 등을 최소화시킬 수 있다.

Description

삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 그를 이용한 광픽업 장치{laser diode module for generating beams different from the wave length and optical pick-up apparatus using the same}
본 발명은 파장이 다른 광빔들을 발생하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 그를 이용하여 종류가 다른 광기록 매체들을 억세스하는 광픽업 장치에 관한 것이다.
최근의 기록 매체들은 정보가 대용량화됨에 따라 큰 기록 용량을 가지도록 요구되고 있다.
아울러, 기록 매체 시장의 점유율을 급속도로 증가시키고 있는 광기록 매체도 대용량의 정보를 기록할 수 있도록 개발되고 있다.
이러한 개발 노력에 따라, 광 기록 매체에는 기존의 컴펙트 디스크(Compact Disc ; 이하 "CD"라 함) 및 WORM(Write Once Read Many)형의 기록가능한 CD(이하 "CD-R"이라 함)보다 6 내지 7 배의 기록 용량을 가지는 디지탈 버서타일 디스크(Digital Versatile Disc ; 이하 "DVD"라 함)가 출현하게 되었다.
이 DVD는 CD 및 CD-R에 비하여 기록 밀도가 조밀할 뿐만 아니라 디스크의 표면으로부터 정보 기록면까지의 거리가 짧다.
실제로 DVD는 디스크 표면으로부터 정보 기록면까지의 거리가 0.6mm인 반면에 CD 및 CD-R은 1.2mm이고, DVD 와 CD-R의 정보 기록면들은 광빔의 파장에 따라 다른 반사율을 가진다.
이와 같이, 구조 및 특성이 다른 광 디스크들이 통용됨에 따라 광픽업 장치도 이들 이종의 광 디스크들, 즉 CD, CD-R, DVD 모두를 억세스할 수 있도록 요청받고 있다.
이러한 요구를 충족시키기 위하여 2개의 레이저 다이오드을 이용하는 2빔 방식 광픽업 장치가 제안되었다.
이 2빔 방식 광픽업 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 650nm의 광빔과 780nm의 광빔을 각각 발생하기 위하여 분리 설치된 제 1 및 제 2 레이저 다이오드(10, 12)와, 이들 레이저 다이오드들(10, 12)로부터 광빔들의 경로를 일치시키기 위한 제 1 빔 스프리터(beam splitter,14)를 구비한다.
제 1 레이저 다이오드(10)는 DVD(11)가 억세스될 경우에 650nm의 파장을 가지는 광빔(이하 "제 1 광빔(B1)"이라 함)을 발생하여 그 제 1 광빔(B1)을 제 1 시준렌즈(Collimator, 16)를 경유하여 제 1 빔 스프리터(14)에 공급한다.
한편, 제 2 레이저 다이오드(12)는 CD 또는 CD-R이 억세스될 경우에 780nm의 파장을 가지는 광빔(이하 "제 2 광빔(B2)"이라 함)을 발생하고 그 제 2 광빔(B2)을 제 2 시준렌즈(18)을 경유하여 제 1 빔 스프리터(14)에 공급한다.
여기서, 제 1 광빔(B1)의 진행 경로와 제 2 광빔(B2)의 진행 경로가 직각을 이루도록 제 1 레이저 다이오드(10)는 빔 스프리터(14)와 수평선을 이루는 임의의 위치, 예를 들면 우측편에 그리고 제 2 레이저 다이오드(12)는 제 1 빔 스프리터(14)와 수직선을 이루는 임의의 위치, 예를 들면 위쪽에 각각 배열된다.
그러면, 제 1 빔 스프리터(14)는 제 1 광빔(B1)은 그대로 통과시키는 반면 제 2 광빔(B2)은 직각으로 반사시킴으로써 제 1 광빔(B1)의 진행 경로와 제 2 광빔(B2)의 진행 경로를 일치시킨다.
제 1 빔 스프리터(14)로부터의 제 1 광빔(B1)은 제 2 빔 스프리터(20), 직각반사경(22) 및 대물렌즈(24)를 경유하여 DVD(11)의 정보 기록면(11A)에 의해 스폿(spot)의 형태로 집속된다.
그리고, 이 DVD(11)의 정보 기록면(11A)에 의해 반사되어진 광빔은 대물렌즈(24), 직각반사경(22), 제 2 빔 스프리터(20) 및 센서 렌즈(26)을 경유하여 다분할 광검출기(28)의 표면에 도달된다.
비슷하게, 제 1 빔 스프리터(14)로부터의 제 2 광빔(B2)도 제 2 빔 스프리터(20), 직각반사경(22) 및 대물렌즈(24)를 경유하여 CD 또는 CD-R(13)의 정보 기록면(13A)에 스폿(spot)의 형태로 집속된 후 CD 또는 CD-R(13)의 정보 기록면(13A)에 의해 반사되어 대물렌즈(24), 직각반사경(22), 제 2 빔 스프리터(20) 및 센서 렌즈(26)를 경유하여 다분할 광검출기(28)쪽으로 진행하게 된다.
그러면, 다분할 광검출기(28)는 센서 렌즈(26)로부터 입사되는 광빔의 광량을 전기적 신호로 변환한다.
이 전기적 신호에는 CD 또는 CD-R, 혹은 DVD에 기록되어진 정보가 포함되어 있다.
종래 기술에 따른 광픽업 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 광픽업 장치에 있어서는 두 개의 레이저 다이오드들과, 이들 레이저 다이오드들로부터 광빔들의 진행 경로를 일치시키기 위해 광학 소자들을 부수적으로 설치해야 하므로 제조가격이 상승하고, 또한 구성이 복잡해지고 부피가 커지는단점이 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 파장이 다른 광빔들을 발생할 수 있는 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 이용하여 구성의 간소화와 부피 및 가격의 최소화가 가능한 광픽업 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광픽업 장치를 개략적으로 보여주는 도면
도 2는 본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 개략적으로 보여주는 도면
도 3는 본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 이용한 광픽업 장치를 개략적으로 보여주는 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31 : 스템 32 : 반사체
33 : 제 1 레이저 다이오드 34 : 제 2 레이저 다이오드
35 : 제 3 레이저 다이오드 40 : 삼파장 레이저 다이오드 모듈
41 : 시준렌즈 42 : 빔 분할기
43 : 45도 반사경 44 : 대물렌즈
45 : 다분할 광검지기 46 : 집속 렌즈
본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈의 특징은 3개의 경사면들을 갖는 반사체와, 반사체의 경사면들 각각에 대향되도록 그 주위에 형성되는 3개의 레이저 다이오드들과, 반사체 및 레이저 다이오드를 지지하는 스템(stem)으로 구성되는데 있다.
본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 이용한 광픽업 장치의 특징은 광디스크의 종류에 따라 파장이 다른 광빔들을 발생하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈과, 삼파장 레이저 다이오드 모듈로부터 발생된 광빔을 광디스크의 표면에 집속하는 집속부와, 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적 신호로 변환하는 광검출부와, 삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 집속부 사이에 위치하여 삼파장 레이저 다이오드 모듈로부터 발생된 광빔을 집속부로 전달하고 광디스크에 의해 반사되어 집속부를 경유한 광빔을 광검출부로 전달하는 광분리부로 구성되는데 있다.
상기와 같은 특징들을 갖는 본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 그를 이용한 광픽업 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 개념은 스템 중앙에 3개의 경사면들을 갖는 프리즘이나 미러와 같은 반사체를 위치시키고 그 반사체의 경사면들에 대향하도록 반사체 주위에 파장이 다른 광빔을 발생시키는 레이저 다이오드들을 설치하여 하나의 모듈에서 3개의 광빔들을 발생시킴으로써 광픽업 장치의 구성을 간소화하고 부피를 최소화하는데 있다.
도 2는 본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 개략적으로 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 원형 또는 도나스 형태의 스템(stem, 31) 위의 중앙영역에 3면이 45도 경사면을 갖는 반사체(32)가 위치한다.
여기서, 반사체(32)는 미러(mirror), 프리즘(prism), 경사면에 반사막이 부착된 구조물 등을 사용한다.
그리고, 반사체(32)의 3 경사면에 각각 대향되도록 반사체(32) 주위에 제 1 레이저 다이오드(33)와 제 2 레이저 다이오드(34) 및 제 3 레이저 다이오드(35)가 각각 배열된다.
여기서, 제 1, 제 2, 제 3 레이저 다이오드(33, 34, 35)는 서로 각기 다른 파장을 갖는 광빔(B1,B2,B3)을, 예를 들어 제 1 레이저 다이오드(33)는 HD에 정보를 기록/재생하기위해 430nm 파장의 광빔(B1)을 발생하고, 제 2 레이저 다이오드(34)는 DVD에 정보를 기록/재생하기 위해 650nm 파장의 광빔(B2)을 발생하며, 그리고 제 3 레이저 다이오드(35)는 CD에 정보를 기록/재생하기 위해 780nm 파장의 광빔(B3)을 발생한다. 이 광빔(B1,B2,B3)은 반사체(32)의 경사면들에 각각 반사되어 스템(31)의표면과 직각방향으로 진행하게 된다.
상기에 제시된 구조 이외에도 각각 제작된 스템(31)들을 조립하여 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 제작할 수도 있다.
즉, 하나의 레이저 다이오드가 탑재된 스템(31)들을 각각 제작한 후, 반사체(32) 주위에 부착시켜 전체적으로 원형 구조를 갖는 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 제작하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 삼파장 레이저 다이오드 모듈은 3개의 다른 파장을 이용하는 이종 디스크의 독취에 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 이용한 광픽업 장치를 개략적으로 보여주는 도면으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 광픽업 장치는 세 가지 파장을 방출하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈(40)과, 삼파장 레이저 다이오드 모듈(40)로부터 방출된 레이저 빔을 평행광으로 만드는 시준 렌즈(41)와, 빔 분할기(42)와, 45도 반사경(43)과, 대물 렌즈(44)와, 다분할 광검지기(45)에 빔을 집속시키는 집속 렌즈(46)와, 대물 렌즈 서보(servo)신호 및 광디스크(47)에 기록된 정보 신호를 발생시키는 다분할 광검지기(45)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 광픽업 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 읽고자 하는 디스크가 HD인 경우, 430nm 파장대의 광빔(B1)을 발생하는 레이저 다이오드를 동작시키고 파장대가 다른 나머지 2개의 레이저 다이오드들은 오프(off)시킨다.
동작되는 레이저 다이오드에서 발생된 광빔(B1)은 반사체에 반사되어 시준 렌즈(41)로 입사된다.
시준 렌즈(41)에 입사된 광빔(B1)은 평행광으로 되고, 빔 분할기(42)를 통과한 후, 45도 반사경(43)에 의해 대물렌즈(44)로 입사된 다음, 읽고자 하는 HD에 집속된다.
이어, HD에 집속된 광빔은 HD로부터 반사되어 그 광로를 역행하여 빔 분할기(42)를 지날 때, 광빔의 일부가 다분할 포토다이오드(45)쪽으로 진행 방향을 바꾸어 집속렌즈(46)에 의해 다분할 포토다이오드(45)상에 집속된다.
그 이후의 다분할 포토다이오드(45)는 집속렌즈(46)로부터 입사되는 광빔의 광량을 전기적신호를 변환한다. 이 전기적 신호는 HD에 기록되어진 정보가 포함되어 있다.
한편, 읽고자 하는 디스크(47)가 DVD인 경우 이 DVD에 해당되는 650nm 파장대의 광빔(B2)을 발생하는 레이저 다이오드를 동작시키고 나머지 파장대의 2개의 레이저 다이오드를 오프(off)시키며 DVD로부터 해당하는 650nm 파장대의 광빔(B2)을 이용하여 정보를 재생하는 과정을 상술한 HD의 경우와 동일 과정에 의해 수행된다.
또한 읽고자 하는 디스크(47)가 CD인 경우에는 CD에 해당되는 780nm 파장대의 광빔(B3)을 발생하는 레이저 다이오드를 동작시키고 나머지 다른 2개의 레이저 다이오드들은 오픈 시키며 CD에 저장된 정보의 재생 과정은 상술한 바와 동일 과정으로 이루어진다.
그리고 디스크(47)에 정보를 기록하는 경우에도 상술한 바와 같은 정보의 재생방법과 동일 과정으로 이루어지므로, 그 구체적인 기록 방법에 대해서는 생략한다.
이와 같이, 읽고자 하는 디스크의 종류에 따라 해당되는 파장대의 광빔을 발생하는 레이저 다이오드를 동작시켜 광픽업할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 그를 이용한 광픽업 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 하나의 모듈에서 세 가지 파장의 레이저 빔을 방출할 수 있으므로 이 모듈을 이용한 광픽업 장치의 구성이 간단해지며 부피 및 가격 등을 최소화시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 3개의 경사면들을 갖는 반사체;
    상기 반사체의 경사면들 각각에 대향되는 3개의 레이저 다이오드들;
    상기 반사체 및 레이저 다이오드들을 지지하는 스템(stem)을 구비하는 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사체의 경사면들은 스템 바닥 기준 혹은 발광 광축에 대해서 각각 45도 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 다이오드들은 각각 다른 파장을 갖는 광빔을 발생하는 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 반사체는 미러, 프리즘, 경사면에 반사막이 부착된 구조물 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 다이오드들을 지지하는 스템은 하나의 레이저 다이오드가 탑재된 스템들 3개가 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈.
  6. 광디스크의 종류에 따라 파장이 다른 광빔들을 발생하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈;
    상기 삼파장 레이저 다이오드 모듈로부터 발생된 광빔을 상기 광디스크의 표면에 집속하는 집속부;
    상기 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적 신호로 변환하는 광검출부;
    상기 삼파장 레이저 다이오드 모듈 및 집속부 사이에 위치하여 상기 삼파장 레이저 다이오드 모듈로부터 발생된 광빔을 상기 집속부로 전달하고 상기 광디스크에 의해 반사되어 상기 집속부를 경유한 광빔을 상기 광검출부로 전달하는 광분리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 이용한 광픽업 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 집속부와 광분리부 사이에 위치하여 입사되는 광빔을 반사하는 반사경을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼파장 레이저 다이오드 모듈을 이용한 광픽업 장치.
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