KR100457948B1 - 광 픽업용 2파장 광원모듈 - Google Patents

광 픽업용 2파장 광원모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 픽업용 2파장 광원모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 몸체(102)와, 몸체의 전면에 돌출되도록 마련되고, 제 1 및 제 2부착면(104a,104b)이 90도를 갖도록 형성되어 광 디스크(6)의 피트 열 접선 방향에 대해 45도 각도를 갖도록 설치된 스탬(104)과, 제 1 및 제 2부착면에 각각 부착되고, 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 발광시키는 2개의 반도체 칩(106)과, 스탬을 수용하도록 몸체의 전면에 결합되고, 중앙 부분에는 광 빔이 출사되는 투사공(110)이 형성된 금속 캔(108)과, 금속 캔의 투사공에 부착되어 이물질이 침투하는 것을 방지하는 투명한 커버 글라스(112)로 구성된 것을 특징으로 하는 바, 본 발명은 2개의 반도체 칩 각각의 부착면과 광 디스크의 피트 열이 동일 선상에 위치하지 않고, 45도 또는 임의의 각도를 갖도록 이루어져 있기 때문에 광 픽업의 크로스 토크 성능과 디포커스 성능이 개선되며, 따라서 제품의 신뢰도가 좋아지고 우수한 경쟁력을 갖게 되는 효과가 있다.

Description

광 픽업용 2파장 광원모듈{Two wavelength light source module for optical pick-up}
본 발명은 광 픽업에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2파장 광원모듈 내에 설치되는 2개의 반도체 칩이 서로 간에 직각을 이루도록 설치 구성되어 반도체 칩의 부착면과 광 디스크의 피트 열이 임의의 각도를 가질 수 있도록 한 광 픽업의 2파장 광원모듈에 관한 것이다.
일반적으로 광 픽업은 각종 광 디스크에 수록된 신호를 재생하거나 광 디스크에 신호를 기록하는 기기로, 현재에는 DVD 제품과 CD 제품이 널리 사용되고 있다.
물론, DVD 제품이 고용량의 기술을 가지고 있지만, 대부분의 사람들은 비교적 가격이 저렴하고 널리 보급된 CD 제품에 더 익숙해져 있기 때문에, DVD 제품의 성능이 우수하더라도, CD 제품과 호환이 되지 않는다면 결코 시장에서 살아 남을 수가 없는 실정이며, 이러한 이유로 현 시장에 출시되어 있는 모든 DVD 제품은 CD용 디스크를 함께 읽을 수 있도록 제작되어 있다.
이러한 DVD 제품의 광학계를 보면, 종래에는 각각 서로 다른 파장 즉, 650nm과 780nm의 파장을 갖는 2개의 광원모듈이 사용되었지만, 최근에는 광학계의 부품수를 줄이기 위해 2개의 반도체 칩이 내장되어 2개의 파장을 갖게 되는 1개의 광원모듈이 사용되고 있는 추세이다.
도 1에는 2파장 광원모듈을 사용하고 있는 일반적인 광 픽업의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
이를 참고하면, 광 픽업은 서로 다른 파장 즉, DVD계열의 650nm과 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 2개의 광 빔을 선택적으로 발생시키는 2파장 광원모듈(1)과, 2파장 광원모듈(1)에서 출사된 광 빔을 광 디스크 방향으로 반사시켜 주는 빔 스플리터(3)와, 빔 스플리터를 통과한 발산광을 평행광으로 변환시켜 주는 콜리메리트렌즈(4)와, 콜리메리트렌즈를 통과한 광 빔을 광 디스크(6)의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈(5)와, 광 디스크(6)에서 반사되어 빔 스플리터(3)를 투과한 광 빔을 집속시켜 주는 센서렌즈(7)와, 센서렌즈에 의해 집속되는 광 빔을 검출하여 전기적 신호를 변환하는 광 검출기(8)로 구성되어 있다.
이렇게 구성된 광 픽업의 빔의 경로를 간략하게 설명하면, 2파장 광원모듈(1)로부터 발생된 광 빔은 빔 스플리터(3)로 입사 및 반사된 다음 콜리메이트렌즈(4)에 의해 발산광이 평행광으로 변환된다. 그리고, 평행광은 대물렌즈(5)에 의해 광 디스크(6)의 한점으로 집광된 다음 계속해서 광 디스크(6)의 신호 트랙에 부딪쳐 반사되는데, 이때 반사된 빔은 동일한 경로로 되돌아오다가 빔 스플리터(3)를 투과한 뒤, 센서렌즈(7)에서 집속된 다음 광 검출기(8)에 의해 전기적인 신호로 변환된다.
이와 같이 구성된 광 픽업에 사용되는 종래의 2파장 광원모듈의 구성이 도 2와 도 3에 도시되어 있다.
이를 참고하면, 2파장 광원모듈(1)은 몸체(10)의 전면에 단면적이 반원의 형상을 하고 있는 스탬(Stem)(12)이 돌출되도록 설치되고, 이 스탬(12)의 측면에는 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 발광시키는 2개의 반도체 칩(14)이 나란하게 동일 평면상에 부착 설치된다.
또한, 2파장 광원모듈(1)의 전면에는 스탬(12)을 감싸도록 금속 캔(16)이 결합되고, 이 금속 캔(16)의 중앙 부분에는 광 빔이 출사되는 투사공(18)이 형성되며, 이 투사공(18)에는 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위해 커버 글라스(19)가 부착된다.
그러나, 이렇게 구성된 종래의 2파장 광원모듈(1)은 2개의 반도체 칩(14)의 부착 평면 방향이 피트 열의 접선 방향과 동일하기 때문에 2개의 반도체 칩(14)에서 발광된 각각의 광 빔이 광 디스크(6)의 피트 열(P)의 한 점에 맺힐 때 도 4에 도시된 바와 같이, 광 빔의 FFP(Far Field Pattern) 형상의 길이방향이 광 디스크(6)의 피트 열 접선 방향과 서로 90도의 직각을 이루게 되는 단점이 있었다.
즉, 광 빔의 FFP 형상의 길이방향이 광 디스크(6)의 피트 열 접선 방향과 서로 90도의 직각을 이루게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 광 빔의 FFP 형상이 광 디스크의 피트 열 한 점에 맺힐 때 옆 피트 열을 침범하여 서로 간에 간섭이 발생될 뿐만 아니라, 광 디스크(6)에 맺히는 2개의 광 빔의 촛점(Defocus)이 서로 간에 차이가 발생되기 때문에 광 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 광 빔이 광 디스크의 피트 열 한 점에 맺힐 때 옆 피트 열과 간섭이 발생되지 않도록 광 빔의 FFP 형상의 길이방향이 광 디스크의 피트 열 접선 방향과 서로 45도의 경사각을 이루도록 하고, 각각 발광되는 2개의 광 빔이 광 디스크의 한 점에 맺힐 때 그 촛점의 중심이 일치되도록 한 광 픽업용 2파장 광원모듈을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 픽업용 2파장 광원모듈은 몸체와, 몸체의 전면에 돌출되도록 마련되고, 제 1 및 제 2부착면이 60∼120도 사이를 갖도록 형성되어 광 디스크의 피트 열 접선 방향에 대해 30∼60도 사이의 각도를 갖도록 설치된 스탬과, 제 1 및 제 2부착면에 각각 부착되고, 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 발광시키는 2개의 반도체 칩과, 스탬을 수용하도록 몸체의 전면에 결합되고, 중앙 부분에는 광 빔이 출사되는 투사공이 형성된 금속 캔과, 금속 캔의 투사공에 부착되어 이물질이 침투하는 것을 방지하는 투명한 커버 글라스를 포함하여 구성된다.
도 1은 일반적인 광 픽업의 일례를 개략적으로 도시한 구성도,
도 2는 종래의 광 픽업용 2파장 광원모듈의 구성을 도시한 측단면도,
도 3은 도 2의 정단면도,
도 4는 종래의 2파장 광원모듈에서 발광된 2개의 광 빔이 광 디스크의 피트 열에 맺히게 되는 상을 나타낸 광 디스크의 저면도,
도 5는 본 발명에 따른 광 픽업용 2파장 광원모듈의 구성을 도시한 측단면도,
도 6은 도 5의 정단면도,
도 7은 본 발명에 따른 2파장 광원모듈에서 발광된 2개의 광 빔이 광 디스크의 피트 열에 맺히게 되는 상을 나타낸 광 디스크의 저면도.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎
3: 빔 스플리터 4: 콜리메이트렌즈
5: 대물렌즈 6: 광 디스크
7: 센서렌즈 8: 광 검출기
100: 2파장 광원모듈 102: 몸체
104: 스탬 104a, 104b: 부착면
106: 반도체 칩 108: 금속 캔
110: 투사공 112: 커버 글라스
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 종래와 동일한 명칭 및 부호를 사용하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 광 픽업용 2파장 광원모듈의 구성을 도시한 측단면도이고, 도 6은 도 5의 정단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 2파장 광원모듈에서 발광된 2개의 광 빔이 광 디스크의 피트 열에 맺히게 되는 상을 나타낸 광 디스크의 저면도이다.
이를 참고하면, 본 발명에 따른 2파장 광원모듈(100)은 몸체(102)의 전면에 돌출되도록 스탬(104)이 설치된다.
스탬(104)에는 반도체 칩(106)이 각각 부착되는 제 1 및 제 2부착면(104a,104b)이 형성되고, 제 1 및 제 2부착면의 각도는 서로에 대해 60∼120도 사이를 갖도록 형성되며 광 디스크(6)의 피트 열 접선 방향에 대해 30∼60도 사이의 각도를 갖도록 배치된다.
바람직하게는 스탬(104)의 제 1 및 제 2부착면(104a,104b)의 각도가 서로에 대해 90도로 형성되어 반도체 칩(106)에서 발광된 광 빔이 광 디스크(6)의 피트 열에 맺힐 때 도 7에 도시된 바와 같이, 광 빔의 FFP(Far Field Pattern) 형상의 길이방향이 피트 열 접선 방향에 대해 45도의 각도를 갖도록 설치되는 것이 좋다.
스탬(104)의 제 1 및 제 2부착면(104a,104b)에 각각 부착되는 2개의 반도체 칩(106)은 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 선택적으로 발광시키게 되는데, 2개의 반도체 칩(106) 가운데 하나는 DVD계열의 650nm의 파장을 갖는 광 빔을 발광시키게 되며, 다른 하나는 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 광 빔을 발광시키게 된다.
여기에서 2개의 반도체 칩(106) 사이의 직선거리는 100㎛ 정도로 하고, 2개의 반도체 칩(106) 중 1개의 발광점이 몸체(102)의 중앙에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 스탬(104)을 수용하도록 몸체(102)의 전면에는 금속 캔(108)이 결합되고, 금속 캔의 중앙 부분에는 광 빔이 출사되는 투사공(110)이 형성된다.
또한, 투사공에는 이물질이 침투하는 것을 방지하기 위해 투명한 커버 글라스(112)가 부착된다. 여기에서 커버 글라스(112)는 투사되는 광 빔을 분산시키는 회절격자의 기능을 갖도록 구성할 수도 있다.
본 발명에 따른 2파장 광원모듈이 적용된 광 픽업을 설명하기 위해 도 1을 참고하면, 2파장 광원모듈(100)에서 발광된 광 빔은 빔 스플리터(3)로 입사되어 반사되며, 빔 스플리터(3)를 통해 반사된 발산광은 콜리메리트렌즈(4)를 통해 평행광으로 변환된다.
콜리메리트렌즈(4)를 투과하면서 변환된 평행광 빔은 대물렌즈(5)를 통과하면서 광 디스크(6)의 한점에 집광된다.
그리고, 광 디스크(6)의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔은 동일한 광 경로를 통해 센서렌즈(7)로 입사되고, 센서렌즈(7)에서 포커스 에러를 검출하기 위한 비점수차가 발생된다.
그리고, 광 검출기(8)는 센서렌즈에 의해 집속되는 광 빔을 검출하여 알에프(RF), 포커스 에러검출, 트랙팅조절 및 정보를 전기적 신호로 변환시켜 주며, 이렇게 변환된 전기적 신호는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조되어 재생된다.
이제, 이와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용효과를 설명한다.
본 발명은 2파장 광원모듈(100)의 반도체 칩(106)에서 발광된 서로 다른 파장을 갖는 광 빔이 빔 스플리터(3)에서 반사되어 대물렌즈(5)를 통해 광 디스크(6)의 피트 열 한 점에 집광된다.
이때, 반도체 칩(106)이 부착되는 스탬(104)의 제 1 및 제 2부착면(104a,104b)이 서로 간에 90도로 직각을 이루도록 형성되어 피트 열 접선 방향에 대해 45도의 경사각을 갖기 때문에 2개의 반도체 칩(106)에서 발광된 각각의 광 빔이 광 디스크(6)의 피트 열(P)의 한 점에 맺힐 때, 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 광 빔의 FFP(Far Field Pattern) 형상의 길이방향이 피트 열(P) 접선 방향에 대해 서로 대칭되도록 45도 경사지게 맺히게 된다.
따라서, 광 빔의 FFP 형상이 광 디스크(6)의 피트 열 한 점에 맺힐 때 옆 피트 열을 침범하지 않게 되므로 간섭이 발생되지 않게 되어 광학계이 크로스 토크(Cross Talk)의 성능이 개선된다.
또한, 2개의 광 빔이 광 디스크(6)의 한 점에 맺힐 때 피트 열 접선 방향에 대해 서로 대칭되는 FFP의 형상을 갖기 때문에 2개의 광 빔의 중심 부분이 서로 포개지게 되며, 이처럼 2개의 광 빔의 촛점이 한 점에서 포개지기 때문에 디포커스(Defocus) 성능이 개선된다.
이처럼, 본 발명을 적용하면 광 픽업의 크로스 토크 성능과 디포커스 성능이 개선되기 때문에 제품의 신뢰도가 좋아지므로 우수한 경쟁력을 갖게 된다.
이상에서와 같이, 본 발명은 2개의 반도체 칩 각각의 부착면과 광 디스크의 피트 열이 동일 선상에 위치하지 않고, 45도 또는 임의의 각도를 갖도록 이루어져 있기 때문에 광 픽업의 크로스 토크 성능과 디포커스 성능이 개선되며, 따라서 제품의신뢰도가 좋아지고 우수한 경쟁력을 갖게 되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 몸체와,
    상기 몸체의 전면에 돌출되도록 마련되고, 제 1 및 제 2부착면이 60∼120도 사이를 갖도록 형성되어 광 디스크의 피트 열 접선 방향에 대해 30∼60도 사이의 각도를 갖도록 설치된 스탬과,
    상기 제 1 및 제 2부착면에 각각 부착되고, 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 발광시키는 2개의 반도체 칩과,
    상기 스탬을 수용하도록 몸체의 전면에 결합되고, 중앙 부분에는 광 빔이 출사되는 투사공이 형성된 금속 캔과,
    상기 금속 캔의 투사공에 부착되어 이물질이 침투하는 것을 방지하는 투명한 커버 글라스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광 픽업용 2파장 광원모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스탬은 제 1 및 제 2부착면이 90도로 형성되어 광 디스크의 피트 열 접선 방향에 대해 45도의 각도를 갖도록 설치된 것을 특징으로 하는 광 픽업용 2파장 광원모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2개의 반도체 칩 사이의 직선거리는 100㎛ 정도로 하고, 2개의 반도체 칩 중 1개의 발광점이 몸체의 중앙에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 광 픽업용 2파장 광원모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 커버 글라스는 광 빔을 분산시키는 회절격자의 기능을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 광 픽업용 2파장 광원모듈.
  5. 내부에 설치된 2개의 반도체 칩에서 발광된 서로 다른 파장을 갖는 광 빔이 광 디스크의 피트 열에 맺힐 때 광 빔의 FFP(Far Field Pattern) 형상의 길이방향이 피트 열 접선 방향에 대해 45도의 각도를 갖도록 마련된 2파장 광원모듈과,
    상기 2파장 광원모듈을 통해 입사되는 광 빔을 광 디스크 방향으로 반사시키는 빔 스플리터과,
    상기 빔 스플리터에서 반사된 발산광을 평행광으로 변환시켜 주는 콜리메리트렌즈와,
    상기 콜리메이트렌즈를 통과하면서 변환된 평행광을 광 디스크의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈와,
    상기 광 디스크의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔이 투과될 때 포커스 에러를 검출하기 위한 비점수차가 발생되도록 하는 센서렌즈와,
    상기 센서렌즈를 투과한 광 빔을 검출하여 전기적 신호로 변환시켜 주는 광 검출기를 포함하여 구성되되, 상기 광원모듈은
    몸체와, 상기 몸체의 전면에 돌출되도록 마련되고, 제 1 및 제 2부착면이 60∼120도 사이를 갖도록 형성되어 광 디스크의 피트 열 접선 방향에 대해 30∼60도 사이의 각도를 갖도록 설치된 스탬과, 상기 제 1 및 제 2부착면에 각각 부착되고, 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 발광시키는 2개의 반도체 칩과, 상기 스탬을 수용하도록 몸체의 전면에 결합되고, 중앙 부분에는 광 빔이 출사되는 투사공이 형성된 금속 캔을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스탬은 제 1 및 제 2부착면이 90도로 형성되어 광 디스크의 피트 열 접선 방향에 대해 45도의 각도를 갖도록 설치된 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  7. 제5항에 있어서, 상기 2개의 반도체 칩 사이의 직선거리는 100㎛ 정도로 하고, 2개의 반도체 칩 중 1개의 발광점이 몸체의 중앙에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 광 픽업.
  8. 삭제
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