KR100430363B1 - 호환형 광 픽업장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 650nm 파장의 반도체 레이저와 780nm 파장의 반도체 레이저를 동일한 광 픽업장치에 배치함으로써 DVD의 광 픽업중 DVD 뿐만 아니라 CD-XA, CD-ROM, CD-R, CD-E 등의 CD를 하나의 픽업으로 재생할 수 있는 호환형 광 픽업장치에 관한 것으로, DVD용 650nm파장의 적색 반도체 레이저 이외에 780nm 파장의 반도체 레이저를 동일한 광 픽업상에 배치하고, DVD, DVD-ROM 등을 재생하는 경우 650nm 파장의 반도체 레이저와 콜리메터 렌즈를 사용하여 무한 광학계를 구성함으로써 디스크의 정보를 읽도록 하고, CD-XA, CD-ROM, CD-E 등을 재생하는 경우에는 780nm 파장의 반도체 레이저와 수광소자를 내장한 패키지 형태의 레이저 커플러 또는 홀로그램 유니트를 사용하여 유한 광학계를 구성함으로써 디스크의 정보를 읽도록 하여, 2종류의 반도체 레이저를 사용하여 대물렌즈로 향하는 밤이 동일한 광경로가 되도록 함으로써 DVD용 뿐만 아니라 오디오용 CD, CD-ROM, CD-R, CD-E 등을 모두 재생할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

호환형 광 픽업장치
본 발명은 650nm 파장의 반도체 레이저와 780nm 파장의 반도체 레이저를 동일한 광 픽업장치에 배치함으로써 디지털 버사이틀 디스크(Digital Versatile Disc)의 광 픽업중 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disc : 이하, 'DVD'라고 칭함) 뿐만 아니라 CD-XA, CD-ROM, CD-R, CD-E 등의 CD를 하나의 픽업으로 재생할 수 있는 호환형 광 픽업장치에 관한 것으로,
종래의 650nm 파장의 반도체 레이저를 이용한 DVD용 광 픽업장치에서는 몇가지 방식을 사용하여 반사율이 저조한 CD-R, CD-E 등을 재생하였다.
그러나, 특히 650nm 파장에서 CD-R의 기록막은 반사율이 5~15%밖에 되지 않기 때문에 정보를 재생하기가 매우 어려운 단점이 있었다.
또한, 액정셔터 방식의 광 픽업장치에서는 액정과 편광자가 별도로 배치되어 있어 광효율이 저하되거나 부피가 커지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 DVD용 650nm 파장의 적색 반도체 레이저 이외에 780nm 파장의 반도체 레이저를 하나의 광 픽업상에 배치함으로써 650nm 파장에서 CD-XA, CD-ROM, CD-R, CD-E 등의 저반사율의 디스크도 780nm 파장의 반도체 레이저를 구동하여 쉽게 재생할 수 있도록 한 호환형 광 픽업장치를 제공하는 데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호한형 광 픽업장치는 DVD용 650nm파장의 적색 반도체 레이저 이외에 780nm 파장의 반도체 레이저를 동일한 광 픽업상에 배치하고, DVD, DVD-ROM 등을 재생하는 경우 650nm 파장의 반도체 레이저와 콜리메터 렌즈를 사용하여 무한 광학계를 구성함으로써 디스크의 정보를 읽도록 하고, CD-XA, CD-ROM, CD-E 등을 재생하는 경우에는 780nm 파장의 반도체 레이저와 수광소자를 내장한 패키지 형태의 레이저 커플러 또는 홀로그램 유니트를 사용하여 유한 광학계를 구성함으로써 디스크의 정보를 읽도록 함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 호환형 광 픽업장치의 구성도.
도 2는 도 1의 제 2 빔스플리터의 사면 b의 파장에 대한 투과 특성을 보인 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 반도체 레이저2 : 제 1 빔스플리터
3 : 콜리메터 렌즈4 : 제 2 빔스플리터
5 : 대물렌즈6 : 디스크
7 : 0.6mm 디스크 반사면 초점8 : 수광소자
9 : 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트
10 : 1.2mm 디스크 반사면 초점
도 1은 본 발명에 의한 호한형 광 픽업장치의 구성도로서, DVD용 650nm 파장의 빔(Beam)을 출사하는 반도체 레이저(1)와, 상기 반도체 레이저(1)에서 출사된 빔의 50%를 투과하는 제 1 빔스플리터(2)와, 상기 제 1 빔스플리터(2)에서 투과된 빔을 평행으로 변환하는 콜리메터 렌즈(3)와, 상기 콜리메터 렌즈(3)에서 변환된 평행빔의 95% 이상을 반사하거나 CD용 780nm 파장의 빔을 거의 투과하는 제 2 빔스플리터(4)와, 상기 제 2 빔스플리터(4)를 통해 투과된 빔을 입사하여 0.6mm의 DVD용 디스크의 반사면에 초점(7)을 맺는 대물렌즈(5)와, 상기 대물렌즈(5), 제 2 빔스플리터(4), 콜리메터 렌즈(3) 및 제 1 빔스플리터(2)를 거쳐 상기 디스크의 정보를 읽고 반사되어 나오는 빔을 입사하여 상기 디스크의 정보를 읽는 수광소자(8)와, CD용 780nm 파장의 빔을 출사하거나 상기 대물렌즈(5)와 제 2 빔스플리터(4)를 거쳐 1.2mm의 CD용 디스크(6)의 정보를 읽고 반사되어 나오는 빔으로부터 디스크(6)의 정보를 읽는 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트(9)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 호환형 광 픽업장치에서는 두께 0.6mm의 DVD, DVD-ROM 등을 재생하기 위해 650nm 파장의 반도체 레이저(1)와 콜리메터 렌즈(3)를 사용하여 무한 광학계로 구성하고, 이때 대물렌즈(5)의 입사빔의 구경(NA)은 0.6이 되도록 한다.
그리고, 두께 1.2mm의 CD-XA, CD-ROM, CD-R, CD-E 등을 재생하기 위해서는 780nm 파장의 레이저와 수광소자를 동일 패키지에 설치한 레이저 커플러나 홀로그램 레이저 유니트(9)를 사용하고, 유한 광학계로 구성한다.
이때, 상기 CD-XA, CD-ROM, CD-R, CD-E 재생시 발생하는 색수차와 구면 수차의 합을 780nm 반도체 레이저의 위치 배치와 대물렌즈(5)의 입사빔의 구경(NA)이 0.45를 만족하도록 줄여 줌으로써 합성 수차를 보정할 수 있게 된다.
상기 제 2 빔스플리터(4)는 파장 780nm의 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트(9)에서 출사되어 대물렌즈(5)로 향하는 빔의 입사구경을 줄이기 위해 적절한 구경의 에퍼츄어(Aperture) 코팅이 되어 있다.
또한, 상기 제 2 빔스플리터(4)는 파장 650nm에서는 45°입사빔에 대하여 반사가 일어나고, 파장 780nm에서는 45°입사빔에 대하여 거의 투과되도록 코팅되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 호환형 광 픽업장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, DVD를 재생하는 경우에는 650nm 파장의 반도체 레이저(1)에서 출사한 빔이 제 1 빔스플리터(2)의 사면 a에서 50% 투과되고, 이어 콜리메터 렌즈(3)에 의해 평행빔으로 변환된다.
상기 평행빔은 다시 제 2 빔스플리터(4)의 사면 b에서 95% 이상 반사되어 그 나머지의 평행빔만이 대물렌즈(5)로 입사된다.
이후, 대물렌즈(5)에 의해 파장 650nm의 반도체 레이저(1)에서 출사된 빔은 두께 0.6mm의 DVD용 디스크 반사면에 초점(7)을 맺는다.
이때, 광경로상의 손실을 줄이기 위하여 제 2 빔스플리터(4)의 사면 b는 도 2에 도시된 바와 같이, 650nm에서는 거의 반사되도록 하고 780nm 파장에 대해서는 거의 투과되도록 코팅되어 있다.
계속해서, 디스크에 기록된 정보를 읽고 반사되어 나오는 빔은 역순으로 대물렌즈(5), 제 2 빔스플리터(4), 콜리메터 렌즈(3)를 거쳐 제 1 빔스플리터(2)에서 반사되어 DVD용 수광소자(8)에 초점을 맺게 되고, 이에 따라 수광소자(8)에서는 전기적 신호 처리를 수행하여 디스크의 정보를 읽게 된다.
한편, CD-ROM, CD-R 등의 CD를 재생하는 경우에는 780nm 파장의 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트(9)에서 출사한 빔이 제 2 빔스플리터(4)를 거쳐 대물렌즈(5)에 입사된다.
이때, 대물렌즈(5)에서 입사빔의 구경(NA)이 0.45를 만족하도록 제 2 빔스플리터(4)의 c면에서 구경을 줄이고, 사면 b에서 95%이상 투과되도록 한다.
따라서, 상기 제 2 빔스플리터(4)를 투과한 빔은 대물렌즈(5)를 통해 유한 광학계로 입사되어 두께 1.2mm의 CD용 디스크(6)의 반사면에 초점(10)을 맺게 된다.
이때, 대물렌즈(5)와 디스크(6)의 두께 1.2mm에 대하여 레이저 커플러(9)에서 출사한 빔이 수차없이 디스크면에 초점(10)을 맺도록 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트(9)의 위치를 적절하게 배치할 수 있게 된다.
상기 디스크(6)의 정보를 읽고 반사되어 나온 빔은 역으로 대물렌즈(5), 제 2 빔스플리터(4)를 거쳐 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트(9)에 자체 내장된 수광소자에 입삭되고, 이에 따라 수광소자에서는 포커싱 서보, 트래킹 서보 및 정보처리를 수행하여 디스크의 정보를 읽게 된다.
이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 2종류의 반도체 레이저를 사용하여 대물렌즈로 향하는 빔이 동일한 광경로가 되도록 함으로써 DVD용 뿐만 아니라 오디오용 CD, CD-ROM, CD-R, CD-E 등을 모두 재생할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. DVD용 650nm 파장의 빔을 출사하는 반도체 레이저(1)와, 상기 반도체 레이저(1)에서 출사된 빔의 50%를 투과하는 제 1 빔스플리터(2)와, 상기 제 1 빔스플리터(2)에서 투과된 빔을 평행으로 변환하는 콜리메터 렌즈(3)와, 상기 콜리메터 렌즈(3)에서 변환된 평행빔의 95% 이상을 반사하거나 CD용 780nm 파장의 빔을 거의 투과하는 제 2 빔스플리터(4)와, 상기 제 2 빔스플리터(4)를 통해 투과된 빔을 입사하여 0.6mm의 DVD용 디스크의 반사면에 초점(7)을 맺는 대물렌즈(5)와, 상기 대물렌즈(5), 제 2 빔스플리터(4), 콜리메터 렌즈(3) 및 제 1 빔스플리터(2)를 거쳐 상기 디스크의 정보를 읽고 반사되어 나오는 빔을 입사하여 상기 디스크의 정보를 읽는 수광소자(8)와, CD용 780nm 파장의 빔을 출사하거나 상기 대물렌즈(5)와 제 2 빔스플리터(4)를 거쳐 1.2mm의 CD용 디스크(6)의 정보를 읽고 반사되어 나오는 빔으로부터 디스크(6)의 정보를 읽는 레이저 커플러 또는 홀로그램 레이저 유니트(9)로 구성됨을 특징으로 하는 호환형 광 픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 커플러나 홀로그램 레이저 유니트(9)는 780nm 파장의 반도체 레이저와 수광소자를 동일 패키지에 설치한 것임을 특징으로 하는 호환형 광 픽업장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 CD 재생시 발생하는 색수차와 구면수차의 합을 780nm 반도체 레이저의 위치 배치와 대물렌즈(5)의 입사빔의 구경(NA)이 0.45를 만족하도록 줄여 줌으로써 합성 수차를 보정할 수 있게 됨을 특징으로 하는 호환형 광 픽업장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제 2 빔스플리터(4)는 파장 650nm에서는 45° 입사빔에 대하여 반사가 일어나고, 파장 780nm에서는 45°입사빔에 대하여 거의 투과되도록 코팅되어 있음을 특징으로 하는 호환형 광 픽업장치.
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