KR100477640B1

KR100477640B1 - 호환형 광픽업

Info

Publication number: KR100477640B1
Application number: KR10-2002-0001429A
Authority: KR
Inventors: 이효찬; 김봉기; 남도환; 배정국
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2005-03-23
Also published as: KR20030061067A

Abstract

포맷이 서로 다른 복수의 기록매체에 각각 적합한 파장이 서로 다른 복수의 광을 출사하는 광원유니트와, 광원유니트쪽에서 입사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기와, 광원유니트와 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어 입사되는 광의 진행 경로를 변환하며 광원유니트로부터 대물렌즈로 입사되는 복수의 광 중 적어도 일 광의 유효 빔 크기를 대응하는 기록매체를 위한 개구수에 맞게 조절하도록 일면에 제1홀로그램 패턴이 형성된 홀로그램 빔스프리터를 포함하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업이 개시되어 있다.

개시된 호환형 광픽업은, 일면에 홀로그램 패턴이 형성된 홀로그램 빔스프리터를 구비하므로, 별도의 개구수 조절을 위한 디바이스가 불필요하여, 광학부품수가 종래에 비해 줄어든다. 따라서, 고온 동작에서의 불작동 문제가 크게 개선될 수 있다.

Description

호환형 광픽업{Compatible optical pickup}

본 발명은 포맷이 서로 다른 복수의 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 호환형 광픽업에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학소자의 수를 줄일 수 있도록 구조가 개선된 호환형 광픽업에 관한 것이다.

일반적으로 광픽업은 비접촉식으로 기록매체에 정보의 기록/재생을 수행하는 장치이다. 0.6 mm 두께를 갖는 DVD를 기록/재생할 수 있도록 된 광픽업은 개구수 0.6인 대물렌즈와, 650 nm 파장의 광을 출사하는 광원을 채용한다. 이때, DVD용 광픽업은 1.2mm 두께를 갖는 기존의 CD 패밀리도 호환 채용할 수 있어야 한다.

이와 같은 점을 고려하여 종래에는 포맷이 서로 다른 광디스크 호환형 광픽업들이 제안된 바 있다.

종래의 호환형 광픽업은, DVD용 650nm 파장의 광 및 CD용 780nm 파장의 광을 출사하는 2파장용 광원을 구비한다. 상기 광원에서 출사된 광은 빔스프리터에서 대략 50%의 투과/반사 비율로 반사되어 광의 경로가 90도로 바뀌고, 대물렌즈에 의해 집속되어 광디스크의 기록면 상에 광스폿으로 맺힌다.

상기 빔스프리터와 대물렌즈 사이에는, 광원에서 입사되어 대물렌즈로 향하는 광빔의 크기를 파장에 따라 선택적으로 차단하여 CD 및 DVD에 적합한 개구수를 달성할 수 있도록 하는 홀로그램 플레이트가 구비되어 있다. 즉, 상기 홀로그램 플레이트는 650nm 파장의 광에 대해서는 0.6의 개구수, 780nm 파장의 광에 대해서는 0.45의 개구수를 달성할 수 있도록 되어 있다.

광원에서 출사되는 발산광은 콜리메이팅렌즈에 의해 평행광으로 바꾸어 대물렌즈로 입사된다. 빔스프리터와 광검출기 사이에는, 콜리메이팅렌즈와 함께 광검출기에 맺히는 광의 크기를 크게함과 동시에 빔스프리터를 통과한 광에 의해 생긴 코마수차를 제거하기 위한 요렌즈(오목렌즈)가 구비되어 있다. 또한, CD 채용시, 3빔법에 의한 트랙킹 에러신호를 검출하도록 광원에서 출사된 780nm 파장의 광을 3개의 빔으로 분기하는 그레이팅을 구비한다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 호환형 광픽업은, CD 및 DVD를 호환 채용할 수 있다.

한편, 상기와 같은 종래의 호환형 광픽업을 이루는 광학부품들을 베이스에 부착시키는데는, 통상 자외선 본드(UV Bond)를 이용한다.

그런데, 광픽업을 채용한 광디스크 플레이어 가동시 광디스크를 회전시켜주는 스핀들 모터와 신호처리를 위한 반도체 칩 등에서 발생되는 열로 인해 광픽업 내부의 온도는 예를 들어, 60도 이상의 고온으로 올라갈 수 있다. 따라서, 광디스크 플레이어를 가동하면 광픽업은 항상 고온에서 동작을 하게 된다. 특히, 여름철에는 이런 현상이 두드러진다. 그러면, 각 광학부품들을 고정하고 있는 자외선 본드가 이러한 고온으로 인해 조금씩 비틀리거나 팽창하고, 이에 의해 광학부품들이 비틀리게 되어 광경로가 약간씩 어긋나는 현상이 빈번히 발생한다. 이와 같이 광학부품들의 광경로가 약간씩 어긋나게 되면, 광손실이 크게 발생되고 이에 의해 광디스크에 조사되는 광량이 줄어들게 되어 결과적으로 신호가 감소하거나, 광이 정상적으로 광검출기에서 수광되지 않고 광검출기에서 벗어나게 되는 광픽업의 불작동이 유발될 수 있다.

따라서, 고온 동작에서 광픽업을 구성하는 광학부품수가 많다는 것은 광픽업의 불작동 가능성을 증가시키는 원인이 된다.

특히, 종래의 호환형 광픽업은 개구수 조절을 위한 홀로그램 플레이트를 구비하여 광학부품수가 많기 때문에, 고온 동작에서 광픽업의 불작동 가능성이 그만큼 높아진다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 부품수를 줄여 고온 동작에서의 광픽업의 불작동 문제를 개선할 수 있도록 된 호환형 광픽업을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 호환형 광픽업은, 포맷이 서로 다른 복수의 기록매체에 각각 적합한 파장이 서로 다른 복수의 광을 출사하는 광원유니트와; 상기 광원유니트쪽에서 입사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와; 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기와; 상기 광원유니트와 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사되는 광의 진행 경로를 변환하며, 상기 광원유니트로부터 상기 대물렌즈로 입사되는 복수의 광 중 적어도 일 광의 유효 빔 크기를 대응하는 기록매체를 위한 개구수에 맞게 조절하도록 일면에 제1홀로그램 패턴이 형성된 홀로그램 빔스프리터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광원유니트는, 고밀도 기록매체에 적합한 짧은 파장의 제1광과 이보다 긴 파장의 저밀도 기록매체에 적합한 제2광을 출사하도록 된 것이 바람직하다.

보다 구체적인 실시예로서, 상기 광원유니트는, 제1광을 출사하는 제1반도체 레이저와 제2광을 출사하는 제2반도체 레이저를 구비하며, 서로 소정 간격 이격되어 있는 상기 제1 및 제2반도체 레이저 중 어느 하나가 광축 상에 배치될 수 있다.

한편, 상기 고밀도 기록매체는 DVD 계열의 광디스크이고, 상기 저밀도 기록매체는 CD 계열의 광디스크인 것이 바람직하다.

상기 제1홀로그램 패턴은 상기 홀로그램 빔스프리터의 일면에 상기 저밀도 기록매체를 위한 개구수에 대응하는 직경의 광통과영역 외측에 형성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1홀로그램 패턴의 내경 중심은, 상기 제2광의 중심축에 대응하는 것이 바람직하다.

상기 제1홀로그램 패턴은 상기 고밀도 기록매체를 위한 개구수에 대응하는 크기의 외경을 가지며, 상기 외경의 중심은 상기 제1광의 중심축에 대응하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 홀로그램 빔스프리터는 상기 제1홀로그램 패턴의 외측에 형성되어 상기 짧은 파장의 제1광을 회절시켜 비유효광이 되도록 하는 제2홀로그램 패턴;을 더 구비할 수 있다.

상기 홀로그램 빔스프리터로는 반사면 및 투과면 중 어느 일 면에 홀로그램 패턴이 형성된 플레이트형 홀로그램 빔스프리터를 구비할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서, 본 발명에 따른 호환형 광픽업의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호환형 광픽업의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 호환형 광픽업은 파장이 서로 다른 복수의 광을 출사하는 광원유니트(10)와, 상기 광원유니트(10)쪽에서 입사된 광을 집속시켜 광디스크(1)에 광스폿을 형성하는 대물렌즈(19)와, 광디스크(1)에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기(23)와, 상기 광원유니트(10)와 대물렌즈(19) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사되는 광의 진행 경로를 변환하며 상기 복수의 광 중 적어도 일 광의 유효 빔 크기를 조절하여 개구수를 조절하는 홀로그램 빔스프리터(15)를 포함하여 구성된다.

상기 광원유니트(10)는, 포맷이 서로 다른 복수의 광디스크(1)에 각각 적합한 파장이 서로 다른 복수의 광을 출사한다. 바람직하게는, 상기 광원유니트(10)는 고밀도 광디스크(1a) 예컨대, 상대적으로 두께가 얇은 DVD 계열의 광디스크에 적합한 짧은 파장(약 650nm 또는 635nm)의 제1광(11a)과, 저밀도 광디스크(1b) 예컨대, 상대적으로 두께가 두꺼운 CD 계열의 광디스크에 적합한 상기 제1광(11a)보다 긴 파장(약 780nm)의 제2광(12a)을 출사한다.

상기 광원유니트(10)는 그로부터 홀로그램 빔스프리터(15)로 입사되는 제1 및 제2광(11a)(12a)의 중심이 도 1에 도시된 바와 같이, 광축(c)과 일치되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원유니트(10)는 서로 다른 파장의 제1 및 제2광(11a)(12a)을 출사시키는 제1 및 제2광원(미도시)과, 상기 제1 및 제2광원에서 출사된 광을 각각 반사 및 투과시켜 동일 경로로 진행시키는 광로변환기를 구비하는 구성을 가질 수 있다.

또한, 상기 광원유니트(10)로는, 도 2 및 도 3에 보여진 바와 같이, 서로 소정 간격 이격 배치되어 각각 상기 제1 및 제2광(11a)(12a)을 출사하는 제1 및 제2반도체 레이저(11)(12)를 포함하여 된 twin LD를 구비할 수도 있다. 이러한 twin LD에 대해서는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로, 자세한 설명은 생략한다. twin LD에서 서로 다른 파장의 광을 출사하는 2개의 반도체 레이저의 이격 거리는 수십 내지 수백 μm 예컨대, 약 110μm이다.

상기와 같이 2개의 반도체 레이저(11)(12)로부터 2개의 광(11a)(12a)이 서로 나란히 출사되도록 배치될 때, 2개의 반도체 레이저(11)(12)는 소정 간격 이격되어 있으므로, 그로부터 출사되는 광들(11a)(12a)도 서로 소정 간격 이격되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 호환형 광픽업이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 twin LD 구조의 광원유니트(10)를 구비하는 경우에는, 제1 및 제2반도체 레이저(11)(12) 중 어느 하나를 본 발명에 따른 호환형 광픽업 전체 광학계의 광축(c) 상에 배치하는 것이 바람직하다. 도 2는 제1반도체 레이저(11)가 광축(c)상에 위치하도록 광원유니트(10)를 배치한 예를 보여준다. 도 3은 제2반도체 레이저(12)가 광축(c)상에 위치하도록 광원유니트(10)를 배치한 예를 보여준다.

이외에도, 본 발명에 따른 호환형 광픽업은 다양한 구조의 광원유니트를 구비할 수 있다.

상기 홀로그램 빔스프리터(15)는, 대물렌즈(19)에 입사되는 제2광(12a)의 유효 빔 크기를 저밀도 광디스크(1b)에 적합한 유효 개구수(예를 들어, 상기 저밀도 광디스크(1b)가 CD인 경우 0.45 또는 0.5의 개구수)에 대응하는 크기로 조절할 수 있도록, 제1 및 제2광(11a)(12a)이 광원유니트(10)로부터 대물렌즈(19)쪽으로 진행하는 중에 만나는 일면에 도 4에 도시된 바와 같은 홀로그램 패턴(16)을 구비한다.

상기 홀로그램 패턴(16)은, 저밀도 광디스크(1b)를 위한 개구수(예컨대, NA=0.45)에 대응하는 직경(D1)의 광통과영역(15a) 외측에 형성된다. 즉, 상기 홀로그램 패턴(16)은 저밀도 광디스크(1b)를 위한 개구수에 대응하는 크기의 내경(D1)을 가진다.

이 홀로그램 패턴(16)은, 고밀도 광디스크(1a)를 기록/재생하는데 사용되는 제1광(11a)에 대해서는 대부분 직진 투과시키고, 저밀도 광디스크(1b)를 기록/재생하는데 사용되는 제2광(12a)에 대해서는 대부분 ±1차 이상으로 회절시킨다. 예를 들어, 상기 홀로그램 패턴(16)은 제1광(11a)에 대해서 0차광을 95% 이상, ±1차 이상의 광을 5% 미만으로 회절투과시키고, 제2광(12a)에 대해서 0차광을 5% 미만, ±1차 이상의 광을 95% 이상 회절 투과시킬 수 있다.

여기서, ±1차 이상의 회절광(제1 및 제2광(11a)(12a) 모두)은 홀로그램 패턴(16)을 투과하면서 0차광에 대해 소정의 각도를 갖게 되어 대물렌즈(19)에 입사되지 못하므로, 유효광으로 사용되지 못한다.

광원유니트(10)로부터 홀로그램 빔스프리터(15)의 홀로그램 패턴(16) 영역으로 입사되는 제2광(12a)의 대부분은 ±1차광 이상의 광으로 회절되어 유효광으로 사용되지 못하고, 그 홀로그램 패턴(16)의 내측에 위치된 광통과영역(15a)으로 입사되는 제2광(12a)만이 유효광으로 사용된다.

따라서, 제2광(12a)은 상기 홀로그램 빔스프리터(15)를 경유하면서 저밀도 광디스크(1b)에 적합한 유효 개구수에 대응하는 크기로 된다.

한편, 본 발명에 따른 호환형 광픽업은, 대물렌즈(19) 또는 홀로그램 빔스프리터(15)를 다음과 같이 형성함으로써, 제1광(11a)에 대해 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 유효 개구수를 가지도록 된 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 대물렌즈(19)로 그 유효 광 통과영역이 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 유효 개구수에 대응하는 직경을 가지도록 형성된 대물렌즈를 구비할 수 있다.

대안으로, 상기 대물렌즈(19)로 그 유효 광 통과영역이 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 유효 개구수에 대응하는 크기보다 큰 직경을 가지는 대물렌즈를 채용한 경우에, 상기 홀로그램 패턴(16)이 고밀도 광디스크(1a)를 위한 개구수(예컨대, NA=0.6)에 대응하는 크기의 외경(D2)을 가지며, 그 홀로그램 패턴(16) 외측으로 입사되는 제1광(11a)의 진행을 차단하도록 홀로그램 빔스프리터(15)를 형성하면, 대물렌즈(19)에 입사되는 제1광(11a)의 유효 빔 크기를, 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 유효 개구수(예를 들어, 상기 고밀도 광디스크(1a)가 DVD인 경우 0.6 또는 0.65의 개구수)에 대응하는 크기로 조절하는 것이 가능하다.

여기서, 홀로그램 빔스프리터(15)를 제2광(12a)에 대한 유효 개구수 조절 뿐만 아니라, 제1광(11a)에 대한 유효 개구수를 조절하도록 형성하는 것에 대한 구체 실시예는 후술한다.

따라서, 본 발명에 따른 호환형 광픽업은, 제1 및 제2광(11a)(12a)에 대해 포맷이 서로 다른 고밀도 광디스크(1a) 및 저밀도 광디스크(1b) 예컨대, DVD 및 CD에 각각 적합한 개구수를 가질 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 호환형 광픽업은, 저밀도 광디스크(1b) 예컨대, CD 기록 또는 재생시 3빔법에 의해 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록, 상기 광원유니트(10)와 홀로그램 빔스프리터(15) 사이의 광로 상에 광원유니트(10)에서 입사되는 제2광(12a)을 적어도 2개의 광으로 분기시키는 그레이팅(13)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 호환형 광픽업은, 상기 홀로그램 빔스프리터(15)와 대물렌즈(19) 사이의 광로 상에 광원유니트(10)에서 소정의 방사각으로 출사된 제1 및 제2광(11a)(12a)을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(18)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 홀로그램 빔스프리터(15)와 광검출기(23) 사이의 광로 상에, 광디스크(1)에서 반사되고 대물렌즈(19), 콜리메이팅렌즈(18), 홀로그램 빔스프리터(15)를 순차로 경유하여 광검출기(23)쪽으로 진행하는 광의 크기를 키워주기 위한 오목렌즈(21)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이와 같이 오목렌즈(21)를 구비하면, 광검출기(23)에 수광되는 광빔의 크기를 보다 크게 할 수 있어, 광검출기(23)의 설치 공차에 따른 검출신호의 오차 특성를 개선할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 홀로그램 빔스프리터(15)로 플레이트형 홀로그램 빔스프리터를 구비하는 경우에는, 상기 오목렌즈(21)는, 플레이트형 홀로그램 빔스프리터가 기울어진 방향과는 반대로 기울어지게 배치되어, 상기 플레이트형 홀로그램 빔스프리터를 통과한 광에 생기는 코마(coma) 수차를 제거하도록 된 것이 바람직하다.

한편, 도 1에 도시된 호환형 광픽업에서는, 플레이트형 홀로그램 빔스프리터가 기울어져 있기 때문에, 이 플레이트형 홀로그램 빔스프리터를 투과한 광의 상하와 좌우의 광 길이 차이(Optical length difference)가 생기게 되어, 서로 초점 위치가 달라지므로 비점수차가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 성질을 이용하면, 비점수차법에 의한 포커스 에러신호 검출 및 포커스 제어가 가능하다. 이는 고밀도 광디스크(1a) 및 저밀도 광디스크(1b)에 모두 적용 가능하다. 물론, 상기 홀로그램 빔스프리터(15)로 규빅형 빔스프리터를 적용하는 경우에는, 홀로그램 빔스프리터(15)와 광검출기(23) 사이에 비점수차를 유발시키는 비점수차렌즈(미도시)를 더 구비하면 된다.

본 발명에 따른 호환형 광픽업에 있어서, 트랙킹 에러신호 검출 및 트랙킹 제어는, 예를 들어, CD에 대해서는 상기 그레이팅(13)에 의해 분기된 3개의 광을 이용한 3빔법, DVD에 대해서는 DPD(differential phase detection)법을 이용한다.

여기서, 예를 들어, DVD 및 CD 호환형 광픽업에 있어서, 포커싱 및 트랙킹 기술은 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로, 보다 자세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 호환형 광픽업의 광학적 구성은 예시일 뿐으로, 본 발명에 따른 호환형 광픽업의 광학적 구성은 다양하게 변형될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 호환형 광픽업에 적합하도록 홀로그램 빔스프리터(15)에 홀로그램 패턴(16)을 형성하는 위치 및 형상에 대한 구체 실시예들을 설명한다.

본 발명에 따른 호환형 광픽업이, 광원유니트(10)로부터 출사되는 제1 및 제2광(11a)(12a)의 중심축이 광축(c)과 일치되는 광학적 구성을 가질 때, 홀로그램 패턴(16)은 도 4에 도시된 바와 같이, 광축(c)을 중심으로, 저밀도 광디스크(1b)를 위한 개구수에 대응하는 내경(D1)을 갖도록 형성된다.

부가적으로, 홀로그램 빔스프리터(15)가 제1광(11a)을 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 개구수에 대응하는 크기로 조절하도록 마련된 경우, 상기 홀로그램 패턴(16)의 고밀도 광디스크(1a)를 위한 개구수(예컨대, NA=0.6)에 대응하는 크기의 외경(D2)은, 광축(c)을 중심으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 홀로그램 패턴(16)의 내경(D1) 및 외경(D2)의 중심은 동일하다.

이때, 상기 홀로그램 패턴(16)의 외측은 광원유니트(10)로부터 대물렌즈(19)쪽으로 진행하는 제1광(11a)의 진행을 차단하도록 처리된다. 예를 들어, 홀로그램 패턴(16)의 외측은 전투과(또는 흡수) 또는 전반사 처리될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 홀로그램 패턴(16) 외측에 제1광(11a)을 대부분 ±1차 이상으로 회절시켜 유효광으로 사용되지 못하도록 하는 홀로그램 패턴(17)을 더 구비할 수도 있다.

도 2에 보여진 바와 같이, 본 발명에 따른 호환형 광픽업이, 제1광(11a)을 출사하는 제1반도체 레이저가 광축(c) 상에 위치되는 광학적 구성을 가질 때, 홀로그램 패턴(16)은 도 6에 도시된 바와 같이, 광축(c)으로부터 소정 간격 이격된 c'을 중심으로, 저밀도 광디스크(1b)를 위한 개구수에 대응하는 내경(D1)을 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 도 6에서 c'은 광축(c) 상에 위치되는 제1반도체 레이저(11)로부터 소정 간격(d) 이격된 제2반도체 레이저(12)의 위치를 나타낸다.

부가적으로, 홀로그램 빔스프리터(15)가 앞선 실시예의 경우와 마찬가지로, 제1광(11a)을 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 개구수에 대응하는 크기로 조절하도록 마련된 경우, 상기 홀로그램 패턴(16)의 고밀도 광디스크(1a)를 위한 개구수(예컨대, NA=0.6)에 대응하는 크기의 외경(D2)은, 광축(c)을 중심으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 홀로그램 패턴(16)의 내경(D1) 및 외경(D2)의 중심은 제1 및 제2반도체 레이저(11)(12)의 이격 거리를 고려하여 서로 다르다.

이때, 상기 홀로그램 패턴(16)의 외측은 광원유니트(10)로부터 대물렌즈(19)쪽으로 진행하는 제1광(11a)의 진행을 차단하도록, 전투과(또는 흡수) 또는 전반사 처리될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 홀로그램 패턴(16) 외측에 제1광(11a)을 대부분 ±1차 이상으로 회절시켜 유효광으로 사용되지 못하도록 하는 홀로그램 패턴(17)을 더 구비할 수도 있다.

한편, 도 3에 보여진 바와 같이, 본 발명에 따른 호환형 광픽업이, 제2광(12a)을 출사하는 제2반도체 레이저(12)가 광축(c) 상에 위치되는 광학적 배치를 가질 때, 홀로그램 패턴(16)은 도 8에 도시된 바와 같이, 광축(c)을 중심으로 저밀도 광디스크(1b)를 위한 개구수에 대응하는 내경(D1)을 갖도록 형성된 것이 바람직하다. 도 8에서 c"은 광축(c) 상에 위치되는 제2반도체 레이저(12)로부터 소정 간격(d) 이격된 제1반도체 레이저(11)의 위치를 나타낸다.

부가적으로, 상기 홀로그램 빔스프리터(15)가 앞선 실시예의 경우와 마찬가지로, 제1광(11a)을 고밀도 광디스크(1a)에 적합한 개구수에 대응하는 크기로 조절하도록 마련된 경우, 상기 홀로그램 패턴(16)의 고밀도 광디스크(1a)를 위한 개구수(예컨대, NA=0.6)에 대응하는 외경(D2)은, c"을 중심으로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 앞선 실시예의 경우와 마찬가지로, 상기 홀로그램 패턴(16)의 외측은 광원유니트(10)로부터 대물렌즈(19)쪽으로 진행하는 제1광(11a)의 진행을 차단하도록, 예를 들어, 홀로그램 패턴(16)의 외측은 전투과(또는 흡수) 또는 전반사 처리될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 홀로그램 패턴(16) 외측에 제1광(11a)을 대부분 ±1차 이상으로 회절시켜 유효광으로 사용되지 못하도록 하는 홀로그램 패턴(17)을 더 구비할 수도 있다.

여기서, 도 4 내지 도 9에는, 본 발명에 따른 홀로그램 빔스프리터(15)에서 홀로그램 패턴(16) 영역 내측에 위치된 광통과영역(15a)이 입사되는 제1 및 제2광(11a)(12a)을 그대로 투과시키도록 플랫한 면인 것으로 도시되어 있으나, 상기 광통과영역(15a)에도 제1 및 제2광(11a)(12a)을 주로 0차로 회절시켜 유효광으로 사용할 수 있도록 하는 홀로그램 패턴이 형성되는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같은 홀로그램 빔스프리터(15)로 반사면 및 투과면 중 어느 일 면에 홀로그램 패턴(16)이 형성된 플레이트형 홀로그램 빔스프리터를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 보여진 바와 같이, 본 발명에 따른 호환형 광픽업이 광원유니트(10)에서 출사된 제1 및 제2광(11a)(12a)의 경로를 90도 바꾸어 대물렌즈(19)로 진행시키는 광학적 배치를 가지는 경우에는, 홀로그램 패턴(16)은 플레이트형 홀로그램 빔스프리터의 반사면에 형성된다.

물론, 광원유니트(10)에서 출사된 제1 및 제2광(11a)(12a)이 경로 변화없이 홀로그램 빔스프리터(15)를 통과하여 대물렌즈(19)쪽으로 진행하는 광학적 배치로 된 경우에는, 홀로그램 패턴(16)은 플레이트형 홀로그램 빔스프리터의 반사면 또는 투과면에 형성될 수 있다.

대안으로, 상기 홀로그램 빔스프리터(15)로는 상기 제1 및 제2광(11a)(12a)이 광원유니트(10)로부터 대물렌즈(19)쪽으로 진행하는 중에 만나는 면 중 어느 한 면 즉, 광원유니트(10)를 향하는 면 또는 대물렌즈(19)쪽을 향하는 면에 홀로그램 패턴(16)이 형성된 큐빅형 홀로그램 빔스프리터를 구비할 수도 있다.

도 1에서는 본 발명에 따른 호환형 광픽업이, 광로변환디바이스로 하나의 홀로그램 빔스프리터(15)만을 구비하는 것으로 도시되어 있으나, 이를 예시일 뿐이다. 예를 들어, 상기 홀로그램 빔스프리터(15)가 입사광을 그 편광에 따라 투과 또는 반사시키는 편광빔스프리터 타입인 경우, 상기 홀로그램 빔스프리터(15)와 대물렌즈(19) 사이의 광로상에 1/4파장판(미도시)를 더 구비하면 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 호환형 광픽업은, 일면에 홀로그램 패턴이 형성된 홀로그램 빔스프리터를 구비하므로, 별도의 개구수 조절을 위한 디바이스가 불필요하여, 광학부품수가 종래에 비해 줄어든다.

따라서, 고온 동작에서의 불작동 문제가 크게 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호환형 광픽업의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 호환형 광픽업에 채용되는 광원유니트의 일 실시예로, 짧은 파장의 제1광을 출사하는 제1반도체 레이저가 광축 상에 배치된 예를 보인 도면,

도 3은 본 발명에 따른 호환형 광픽업에 채용되는 광원유니트의 일 실시예로, 긴 파장의 제2광을 출사하는 제2반도체 레이저가 광축 상에 배치된 예를 보인 도면,

도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 홀로그램 빔스프리터를 개략적으로 보인 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1....광디스크 1a...고밀도 광디스크

1b...저밀도 광디스크 10...광원유니트

11,12...제1 및 제2반도체 레이저 11a,12a...제1 및 제2광

15...홀로그램 빔스프리터 15a...광통과영역

16,17...홀로그램 패턴 19...대물렌즈

23...광검출기

Claims

포맷이 서로 다른 복수의 기록매체에 각각 적합한 파장이 서로 다른 복수의 광을 출사하는 광원유니트와;

상기 광원유니트쪽에서 입사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와;

기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출하는 광검출기와;

상기 광원유니트와 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사되는 광의 진행 경로를 변환하며, 상기 광원유니트로부터 상기 대물렌즈로 입사되는 복수의 광 중 적어도 일 광의 유효 빔 크기를 대응하는 기록매체를 위한 개구수에 맞게 조절하도록 일면에 제1홀로그램 패턴이 형성된 홀로그램 빔스프리터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제1항에 있어서, 상기 광원유니트는,

고밀도 기록매체에 적합한 짧은 파장의 제1광과 이보다 긴 파장의 저밀도 기록매체에 적합한 제2광을 출사하도록 된 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제2항에 있어서, 상기 광원유니트는,

제1광을 출사하는 제1반도체 레이저와 제2광을 출사하는 제2반도체 레이저를 구비하며, 서로 소정 간격 이격되어 있는 상기 제1 및 제2반도체 레이저 중 어느 하나가 광축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고밀도 기록매체는 DVD 계열의 광디스크이고, 상기 저밀도 기록매체는 CD 계열의 광디스크인 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제1항에 있어서, 상기 제1홀로그램 패턴은 상기 홀로그램 빔스프리터의 일면에 상기 저밀도 기록매체를 위한 개구수에 대응하는 직경의 광통과영역 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제5항에 있어서, 상기 제1홀로그램 패턴의 내경 중심은, 긴 파장의 저밀도 기록매체용 광의 중심축에 대응하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1홀로그램 패턴은 상기 고밀도 기록매체를 위한 개구수에 대응하는 크기의 외경을 가지며, 상기 외경의 중심은 짧은 파장의 고밀도 기록매체용 광의 중심축에 대응하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제7항에 있어서, 상기 홀로그램 빔스프리터는 상기 제1홀로그램 패턴의 외측에 형성되어 상기 짧은 파장의 제1광을 회절시켜 비유효광이 되도록 하는 제2홀로그램 패턴;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.
제1항 내지 제3항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀로그램 빔스프리터는 반사면 및 투과면 중 어느 일 면에 홀로그램 패턴이 형성된 플레이트형 홀로그램 빔스프리터인 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업.