KR100455477B1 - 광픽업 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로서 특히, 모니터 PD용 광을 얻기 위하여 기존의 집광렌즈를 사용하지 않고 반사경이나 대물렌즈에 회절 격자를 형성하여 반사경이나 대물렌즈의 상기 회절 격자에 의해서 회절되는 빔을 모니터 PD에 맺히도록 한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치에 관한 것이다.

본 발명의 기록계 광픽업 장치는, 레이저 다이오드에서 출력된 광이 시준렌즈를 통해서 평행빔으로 변환된 다음 반사경을 거쳐 대물렌즈를 통해 디스크 상의 임의의 한 점에 집속되는 광학계에서, 상기 반사경 가장자리나 대물렌즈의 프린지 부에 회절 격자를 형성하고,상기 레이저 광원으로부터 출력된 광 중에서상기 회절 격자에 의해서 회절된 빔이 시준렌즈에 의해서 수렴되어 모니터 PD 상에 맺히도록 함으로써, 모니터 PD용 집광렌즈의 사용을 배제하였고, 이에 따른 광량 편차의 최소화 및 안정적인 고품질의 픽업 구현을 가능하게 하였다.

Description

광픽업 장치{OPTICAL PICKUP}

본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로서 특히, 모니터 PD용 광을 얻기 위하여 기존의 집광렌즈를 사용하지 않고 반사경이나 대물렌즈에 회절 격자를 형성하여 반사경이나 대물렌즈의 상기 회절 격자에 의해서 회절되는 빔을 모니터 PD에 맺히도록 한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은 광픽업 장치에서 반사경이나 대물렌즈에 회절 격자를 에칭 등의 기법으로 형성하고, 시준렌즈에서 나온 빔이 상기 회절 격자에서 회절되어 시준렌즈로 다시 입사되어 모니터 PD에 맺히는 구조를 취함으로써, 기존의 모니터 PD용 집광렌즈를 사용하지 않고도 기록 파워 조절을 위한 모니터 광을얻을 수 있도록 한 광픽업 장치에 관한 것이다.

도1은 일반적인 광픽업 장치의 광학계 구조를 보여준다. 일반적인 광픽업 장치의 광학계는 L자 형을 이루고 있는데, 레이저 빔을 출력하기 위한 레이저 다이오드(101)와, 기록 파워 조절을 위한 모니터PD(102) 및 상기 레이저 다이오드(101)에서 출력된 광을 상기 모니터 PD로 집광시켜 주기 위한 집광렌즈(103), 상기 레이저 다이오드(101)에서 출력된 광을 평행빔으로 만들어 주는 시준렌즈(104), 그리고 상기 시준렌즈(104)를 통과한 평행빔을 디스크에 조사하기 위하여 광로를 변경시켜 주는 반사경(105), 반사경(105)에 의해서 광로가 변경된 평행빔을 디스크(107) 상의 한 점에 집속시켜 주기 위한 대물렌즈(106)를 포함하여 이루어지고 있다.

도1을 참조하면, 레이저 다이오드(101)에서 출력된 레이저 빔은 시준렌즈(104)를 통해서 평행빔으로 바뀌고, 이 평행빔은 반사경(105)에 의해서 광로가 변경되어 대물렌즈(106)를 통해 집속되어 디스크(107) 상의 임의의 한 점에 맺히게 된다. 한편, 레이저 다이오드(101)에서 출력된 레이저 빔의 일부는 집광렌즈(103)에 의해서 집광되어 모니터 PD(102)에 입사됨으로써, 기록 광파워를 조절하는 정보를 제공하게 된다.

상기한 바와같이 디스크에 정보를 기록할 때와 제거할 때, 그리고 기록 정보를 읽을 때 각각 다른 레이저 다이오드 파워가 필요하고, 이와 같이 레이저 다이오드 파워를 변화시키기 위해서 기존에는 대물렌즈의 파워 상태를 확인하기 위한 수단으로 모니터 PD부에 광을 모아주기 위한 집광렌즈를 사용하고 있다.

즉, 레이저 다이오드 출사광은 발산광이기 때문에 모니터 PD에 빔을 집광시키기 위해서 기존의 픽업에서는 별도의 집광렌즈를 사용하는 것이다.

그러나, 이와같이 별도의 집광렌즈를 사용하게 되면 부품수의 증가는 물론, 조립 작업 공수의 증가와, 집광렌즈의 조립에 의해서 발생하는 모니터 PD 상의 광량의 편차가 커지게 되고 조정상의 어려움이 따르게 된다.

본 발명은 모니터 PD를 위한 집광렌즈를 별도로 사용하지 않고 기존의 시준렌즈를 집광렌즈로 사용하여 모니터 PD에 빔을 집광시켜 줄 수 있도록 한 광픽업 장치를 제공한다.

특히 본 발명에서는 반사경의 가장자리에 회절 격자를 형성함으로써 상기 회절 격자에서 회절된 빔을 시준렌즈로 집광하여 모니터 PD에 제공하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치를 제안한다.

또한 본 발명에서는 대물렌즈의 가장자리에 회절 격자를 형성함으로써 상기 회절 격자에서 회절된 빔을 시준렌즈로 집광하여 모니터 PD에 제공하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치를 제안한다.

본 발명의 광픽업 장치에 따르면 별도의 모니터 PD용 집광렌즈를 사용하지 않게 되므로 부품수 감소와 이를 통한 조립 작업의 간소화를 기할 수 있고, 광량의 편차를 최소화하여 안정적인 고품질의 광픽업을 구현할 수 있도록 한 광픽업 장치를 제안한다.

도1은 기존의 광픽업 장치의 광학계 구성을 나타낸 도면

도2는 본 발명에 따른 광픽업 장치 제1실시예의 광학계 구성을 나타낸 도면

도3은 본 발명 제1실시예에 따른 반사경 구조를 나타낸 도면

도4는 본 발명에 따른 광픽업 장치 제2실시예의 광학계 구성을 나타낸 도면

도5는 본 발명 제2실시예에 따른 대물렌즈 구조를 나타낸 도면

본 발명의 기록계 광픽업 장치는 레이저 광원으로부터 출력된 광을 디스크 방향으로 광로 변경시켜 주기 위한 반사경에 회절 격자를 형성하고,상기 레이저 광원으로부터 출력된 광 중에서상기 반사경에 형성된 회절 격자에 의해서 회절된 빔을 시준렌즈를 통해 수렴하여 모니터 PD에 맺히도록 모니터링 광학계를 구성한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서, 상기 회절 격자는 반사경의 가장자리에 R방향(radial direction)이나 T방향(tangential direction)으로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 기록계 광픽업 장치는 레이저 광원으로부터 출력된 광을 디스크에 집속시켜 주기 위한 대물렌즈에 회절 격자를 형성하고,상기 레이저 광원으로부터 출력된 광 중에서상기 대물렌즈에 형성된 회절 격자에 의해서 회절된 빔을 시준렌즈를 통해 수렴하여 모니터 PD에 맺히도록 모니터링 광학계를 구성한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서, 상기 회절 격자는 대물렌즈의 프린지 부에 형성한 것을 특징으로 한다.

도2는 본 발명의 제1실시예로서 본 발명에 따른 광픽업 장치의 광학계 구조를 보이고 있다. 도2에 나타낸 바와같이 본 발명에 따른 광픽업 장치는 레이저 빔을 출력하는 레이저 다이오드(201)와, 상기 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔을 평행빔으로 만들어 주기 위한 시준렌즈(202)와, 상기 시준렌즈(202)에 의해서 변환된 평행빔을 디스크 상으로 경로 변환시켜 주기 위한 반사경(203)과, 상기 반사경(203)에 의해서 반사된 평행빔을 입력으로 하여 집속된 빔을 디스크(205) 상의 임의의 한 점에 맺어주기 위한 대물렌즈(204)와, 상기 대물렌즈에 의해서 집속된 광에 의해 데이터가 기록 또는 재생되는 디스크(205)와, 상기 반사경(203)의 가장자리에 형성된 회절 격자부(206)와, 상기 회절 격자부에 의해서 회절된 광이 상기시준렌즈(202)에 의해서 수렴되어 맺히는 위치 설치되는 모니터 PD(207)를 포함하여 이루어지고 있다.

도3은 본 발명 제1실시예에 따라 상기 반사경(203)에 형성된 회절 격자를 나타낸 도면으로서, (a)는 R방향(radial direction), (b)는 T방향(tangential direction)에 대해서 회절 격자(206a,206b)를 각각 에칭 등의 기법으로 형성한 것을 보여주고 있다.

도2 및 도3을 참조하여 본 발명 제1실시예에 따른 광학계 동작을 설명하면 다음과 같다.

레이저 다이오드(201)에서 출력된 레이저 광은 발산광이므로 시준렌즈(202)를 통과하여 평행빔으로 변환된다. 시준렌즈(202)에 의해서 평행빔이 반사경(203)에 입사되고, 반사경(203)은 입사된 평행빔의 광로를 디스크 방향으로 전환시켜 준다. 대물렌즈(204)는 반사된 상기 평행빔을 집속하여 디스크(205) 상의 임의의 한 점에 맺어줌으로써 데이터의 읽기, 쓰기가 이루어지게 된다.

한편, 상기 시준렌즈(202)에서 나온 평행빔은 반사경(203)에 형성된 회절 격자부(206)에서 회절되어 시준렌즈(202)로 입사된다(도면에서 점선으로 표현하였다). 시준렌즈(202)는 발산하는 광을 평행하게 만들기도 하지만 반대로 입사되는 빔을 수렴하는 성질을 가지고 있다. 그러므로 상기 반사경의 회절 격자에서 회절되어 시준렌즈(202)로 입사된 빔은 수렴되어 모니터 PD(207)에 맺히게 된다.

도2에 의하는 바와같이 본 발명에 따르면 모니터PD를 위한 별도의 집광렌즈가 필요하지 않다. 모니터 PD를 위한 집광은 시준렌즈(202)가 수행하게 되고, 모니터링을 위한 광은 반사경에 형성된 회절 격자에서 회절된 광을 이용하게 된다.

그러므로, 기존의 집광렌즈 조립에 의해서 발생되는 모니터 PD상의 광량의 편차를 최소화할 수 있게 되고, 이 것은 안정적인 고품질의 픽업 구현을 가능하게 한다.

도4는 본 발명의 제2실시예로서 본 발명에 따른 광픽업 장치의 광학계 구조를 보이고 있다. 도4에 나타낸 바와같이 본 발명에 따른 광픽업 장치는 레이저 빔을 출력하는 레이저 다이오드(401)와, 상기 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔을 평행빔으로 만들어 주기 위한 시준렌즈(402)와, 상기 시준렌즈(402)에 의해서 변환된 평행빔을 디스크 상으로 경로 변환시켜 주기 위한 반사경(403)과, 상기 반사경(403)에 의해서 반사된 평행빔을 입력으로 하여 집속된 빔을 디스크(406) 상의 임의의 한 점에 맺어주기 위한 대물렌즈(404)와, 상기 대물렌즈(404)의 프린지 부에 형성된 회절 격자부(405)와, 상기 대물렌즈에 의해서 집속된 광에 의해 데이터가 기록 또는 재생되는 디스크(406)와, 상기 회절 격자부에 의해서 회절된 광이 반사경에 의해서 반사되고 상기 시준렌즈(402)에 의해서 수렴되어 맺히는 위치 설치되는 모니터 PD(407)를 포함하여 이루어지고 있다.

도5는 본 발명 제2실시예에 따라 상기 대물렌즈(404)에 형성된 회절 격자를 나타낸 도면으로서, 대물렌즈의 프린지(fringe) 부에 회절 격자부(405)를 에칭 등의 기법으로 형성한 것을 보여주고 있다.

도4 및 도5를 참조하여 본 발명 제2실시예에 따른 광학계 동작을 설명하면 다음과 같다.

레이저 다이오드(401)에서 출력된 레이저 광은 발산광이므로 시준렌즈(402)를 통과하여 평행빔으로 변환된다. 시준렌즈(402)에 의해서 평행빔이 반사경(403)에 입사되고, 반사경(403)은 입사된 평행빔의 광로를 디스크 방향으로 전환시켜 준다. 대물렌즈(404)는 반사된 상기 평행빔을 집속하여 디스크(406) 상의 임의의 한 점에 맺어줌으로써 데이터의 읽기, 쓰기가 이루어지게 된다.

한편, 상기 시준렌즈(402)에서 나온 평행빔은 반사경(403)에 의해서 반사되어 대물렌즈(404)에 입사되는데 이때 대물렌즈(405)의 프린지부에 형성된 회절 격자부(405)에서 회절되어 반사경(403)을 거쳐 시준렌즈(402)로 입사된다(도면에서 점선으로 표현하였다). 시준렌즈(402)는 앞에서 이미 설명한 바와같이, 발산하는 광을 평행하게 만들기도 하지만 반대로 입사되는 빔을 수렴하는 성질을 가지고 있다. 그러므로 상기 대물렌즈(404)의 회절격자에 의해서 회절되고 반사경에 의해서 반사되어 시준렌즈(402)로 입사된 빔은 수렴되어 모니터 PD(407)에 맺히게 된다.

도4에 의하는 바와같이 본 발명에 따르면 모니터PD를 위한 별도의 집광렌즈가 필요하지 않다. 모니터 PD를 위한 집광은 시준렌즈(402)가 수행하게 되고, 모니터링을 위한 광은 대물렌즈에 형성된 회절 격자에서 회절된 광을 이용하게 된다.

그러므로, 기존의 집광렌즈 조립에 의해서 발생되는 모니터 PD상의 광량의 편차를 최소화할 수 있게 되고, 이 것은 안정적인 고품질의 픽업 구현을 가능하게 한다.

본 발명의 기록계 픽업에 따르면 모니터 PD를 위한 별도의 집광렌즈 사용이 배제되므로 부품수 감소와 작업 공수의 절감을 기할 수 있다. 또한, 기존의 집광렌즈 사용에 따른 모니터 PD상의 광량의 편차를 집광렌즈 사용 배제를 통해 최소화할 수 있고, 안정적인 고품질의 픽업 제공이 가능하게 된다.

또한 모니터 PD부를 시준렌즈에 의해서 수렴된 회절 빔의 결상 위치에 둘 수 있기 때문에 모니터 PD를 시준렌즈와 레이저 다이오드 근방의 사용하지 않는 공간에 배치할 수 있어서, 전체적으로 픽업의 경박 단소화에 기여할 수 있다.

Claims (4)

1. 기록용 광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 기록용 광의 출력파워를 모니터링하는 모니터 PD를 포함하는 기록계 광픽업 장치에 있어서,

   상기레이저 광원으로부터 출력된 광을 디스크 방향으로 광로 변경시켜 주기 위한 반사경에 회절 격자를 형성하고,상기 레이저 광원으로부터 출력된 광 중에서상기 반사경에 형성된 회절 격자에 의해서 회절된 빔을 시준렌즈를 통해 수렴하여 모니터 PD에 맺히도록 모니터링 광학계를 구성한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회절 격자는 반사경의 가장자리에 R방향이나 T방향으로 형성한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
3. 기록용 광을 발광하는 레이저 광원과, 상기 기록용 광의 출력파워를 모니터링하는 모니터 PD를 포함하는 기록계 광픽업 장치에 있어서,

   상기레이저 광원으로부터 출력된 광을 디스크에 집속시켜 주기 위한 대물렌즈에 회절 격자를 형성하고,상기 레이저 광원으로부터 출력된 광 중에서상기 대물렌즈에 형성된 회절 격자에 의해서 회절된 빔을 시준렌즈를 통해 수렴하여 모니터 PD에 맺히도록 모니터링 광학계를 구성한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 회절 격자는 대물렌즈의 프린지 부에 형성한 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.