KR100585110B1

KR100585110B1 - 광픽업

Info

Publication number: KR100585110B1
Application number: KR1020030083044A
Authority: KR
Inventors: 김기복; 김은구; 정진호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2006-05-30
Also published as: KR20050049156A

Abstract

광픽업이 개시되어 있다. 개시된 광픽업은, 소정 파장의 광을 출사하며 광정보 저장매체에서 반사되어 되돌아온 광을 수신하여 검출하도록 된 광유니트와, 광유니트로부터 진행하는 광이 입,출력되는 제1 및 제2투과면과, 내부 전반사가 일어나도록 상기 제1 및 제2투과면에 대해 기울어진 제1 및 제2경사면을 구비하는 사방육면체를 구비하는 광학소자;를 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 기록기기용으로 사용되는데 요구되는 광효율을 달성할 수 있으면서도 저가형으로 제작될 수 있다.

Description

광픽업{Optical pickup}

도 1은 종래의 광픽업의 일 예를 개략적으로 보여준다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도 3은 도 2의 광유니트로 적용될 수 있는 홀로그램 광모듈을 개략적으로 보여준다.

도 4는 프레넬 사방육면체에서의 광의 진행 경로 및 편광 변환 과정을 보여준다.

도 5는 입사각에 따른 p 편광성분의 광이 내부 전반사될 때의 위상 변화량 δ(p), s 편광성분의 광이 내부 전반사될 때의 위상 변화량 δ(s)을 보여준다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도 7은 본 발명의 또 실시예에 따른 광픽업의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 광픽업을 채용한 광 기록 및/또는 재생기기의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20,30,70...광유니트 21a,31a...제1 및 제2광

50,250,350...광학소자 51...사방육면체

51a,51b...제1 및 제2투과면 51c,51d...제1 및 제2경사면

59...대물렌즈 60...광정보 저장매체

120,130...제1 및 제2홀로그램 광모듈 121,131...제1 및 제2광원

122,132...제1 및 제2광검출기 123,133...제1 및 제2홀로그램

150...프레넬 사방육면체

본 발명은 광픽업에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광효율을 높일 수 있도록 된 광픽업에 관한 것이다.

광픽업은 광기록 및/또는 재생기기에 채용되어 광정보저장매체인 광디스크의 반경 방향으로 이동하면서 비접촉식으로 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다.

광픽업에서는 광원으로 통상적으로 레이저 다이오드를 사용한다. 레이저 다이오드는 일 직선 편광 성분이 우세한 레이저광을 출사한다. 따라서, 레이저 다이오드에서는 대략적으로 s 편광 또는 p 편광된 광이 출사된다.

광원으로 사용되는 레이저 다이오드의 이러한 편광 특성을 고려하여, 기록기기용 광픽업에서는 통상적으로 광 효율을 높이기 위하여, 편광빔스프리터와 1/4파 장판을 사용한다.

DVD 및 CD를 호환할 수 있는 광픽업은 통상적으로 적색 파장 예컨대, 650nm 파장의 광을 출사하는 DVD용 광원과, 적외선 파장 예컨대, 780nm 파장의 광을 출사하는 CD용 광원을 구비한다. 도 1은 종래의 광픽업의 일 예로, CD 기록 가능한 CD 및 DVD 호환형 광픽업의 광학적 구성을 개략적으로 보여준다.

도면을 참조하면, 종래의 광픽업은 780nm 파장의 제1광(3a)을 출사하는 제1광원(3), 650nm 파장의 제2광(7a)을 출사하는 제2광원(7)을 구비한다. 또한 종래의 광픽업은, 상기 제1광(3a)을 편광에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시키는 큐빅형 편광빔스프리터(6), 입사광의 편광을 바꾸어주며 상기 제1광(3a)에 대해 1/4파장판으로서 기능을 하는 파장판(9), 입사광을 소정 비율로 투과 및 반사시키는 플레이트형 빔스프리터(8)를 구비한다.

대물렌즈(13)는 입사광을 집속시켜 광디스크(1) 상의 정보기록면에 광스폿으로 맺히도록 한다. 광검출기(15)는 광디스크(1)의 정보기록면에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및/또는 오차신호를 검출한다.

상기 편광빔스프리터(6)는 제1광(3a)에 대해서는 편광에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시키며, 제2광(7a)에 대해서는 편광에 관계없이 반사시킨다. 상기 플레이트형 빔스프리터(8)는 제2광(7a)은 소정 비율로 투과 및 반사시키며 제1광(3a)은 투과시킨다.

종래의 광픽업에 있어서, 제1광원(3)에서 출사된 제1광(3a)의 주 직선 편광성분은 편광빔스프리터(6)를 투과한다. 파장판(9)은 편광빔스프리터(6)를 투과하여 입사되는 제1광(3a)을 일 원편광으로 바꾸어준다. 이 제1광(3a)은 대물렌즈(13)에 의해 집속되어 광디스크(1)에 조사되고 광디스크(1)에서 반사되면서 다른 원편광으로 바뀌고 파장판(9)을 통과하면서 직교하는 다른 직선 편광으로 된다. 따라서, 광디스크(1)에서 반사된 제1광(3a)은 편광빔스프리터(6)에서 반사되어, 광검출기(15)쪽으로 진행한다.

제2광원(7)에서 출사된 제2광(7a)은 플레이트형 빔스프리터(8) 및 편광빔스프리터(6)에서 순차로 반사되고, 파장판(9)을 투과한 다음 대물렌즈(13)에 의해 집속되어 광디스크(1)에 조사된다. 광디스크(1)에서 반사된 제2광(7a)은 대물렌즈(13), 파장판(9)을 투과하고, 편광빔스프터(6)에서 반사되고, 플레이트형 빔스프리터(8)를 투과하여 광검출기(15)쪽으로 진행한다.

한편, 도 1에서 참조번호 4는 예컨대, 3빔을 사용하여 트랙킹 에러신호 검출이 가능하도록 제1광(3a)을 3개의 광으로 분기하는 그레이팅, 참조번호 5, 11은 콜리메이팅렌즈이다. 참조번호 14는 센서렌즈, 참조번호 10은 반사 미러이다.

상기와 같은 종래의 광픽업은, 제1광원(3)에서 출사된 주 직선편광의 광이 편광빔스프리터(6)를 투과하여 광디스크(1)에 조사되는 광학적 구성을 가지므로, 제1광원(3)에서 출사된 780nm 파장의 제1광(3a)의 상당량이 광디스크(1)에 조사될 수 있어, CD 기록 가능한 CD 및 DVD 호환형 광픽업으로 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이 종래의 광픽업은, 광 효율을 높여 기록용으로 사용할 수 있도록, 편광빔스프리터(6)와 파장판(9)을 사용한다.

그런데, 편광빔스프리터(6)와 파장판(9)은 부품 단가 자체가 높기 때문에, 광픽업을 저가형으로 제작하기 어렵게 만드는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 기록기기용으로 사용되는데 요구되는 광효율을 달성할 수 있으면서, 저가형으로 제작이 가능한 개선된 구조의 광픽업을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광을 대물렌즈로 집속시켜 광정보 저장매체의 정보 저장면에 광스폿으로 맺히도록 하며, 상기 정보 저장면에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하도록 된 광픽업에 있어서, 제1파장(λ1)의 제1광을 출사하며 광정보 저장매체에서 반사되어 되돌아온 제1광을 수신하여 검출하도록 된 제1광유니트와; 상기 제1광유니트로부터 진행하는 제1광이 입,출력되는 제1 및 제2투과면과, 내부 전반사가 일어나도록 상기 제1 및 제2투과면에 대해 기울어진 제1 및 제2경사면을 구비하는 사방육면체를 구비하는 광학소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 사방육면체는, 입사되는 제1광을 2회 내부 전반사시켜 출력하며, 2회의 내부 전반사에서 생기는 위상 변화를 이용하여, 입사되는 직선편광의 광을 원편광의 광으로, 입사되는 원편광의 광을 직선편광의 광으로 바꾸어 출력시킬 수 있도록 마련될 수 있다.

상기 사방육면체로는 프레넬 사방육면체를 구비할 수 있다.

한편, 제1파장(λ1)과는 다른 제2파장(λ2)의 제2광을 출사하며 광정보 저장 매체에서 반사되어 되돌아온 제2광을 수신하여 검출하도록 된 제2광유니트;를 더 포함하며, 상기 제2광유니트는 그로부터 진행하는 제2광이 상기 제1 및 제2경사면 중 일 경사면을 통과하도록 배치될 수 있다.

이때, 상기 광학소자는 상기 제1 또는 제2경사면에 접하는 프리즘;을 더 구비하며, 상기 제2광이 상기 프리즘을 통하여 상기 일 경사면에 직진 입사되도록 마련될 수 있다.

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

본 발명에 따른 광픽업은 편광빔스프리터 및 1/4 파장판을 배제하고, 이에 대응되는 기능을 하는 광학소자를 구비한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 호환형 광픽업은, 제1파장(λ1)의 제1광(21a)을 출사하며 광정보 저장매체(60)에서 반사되어 되돌아온 제1광(21a)을 수신하여 검출하도록 된 제1광유니트(20)와, 제1파장(λ1)과는 다른 제2파장(λ2)의 제2광(31a)을 출사하며 광정보 저장매체(60)에서 반사되어 되돌아온 제2광(31a)을 수신하여 검출하도록 된 제2광유니트(30)와, 상기 제1광유니트(20)쪽에서 입사되는 광을 2회 전반사시켜 출사하는 광학소자(50)와, 입사되는 제1 및 제2광(21a)(31a)을 집속하여 광정보 저장매체(60)의 정보저장면에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈(59)를 포함하여 구성된다. 도 1에서 참조부호 25, 35는 각각 제 1 및 제2광유니트(20)(30)쪽에서 발산광 형태로 진행하는 제1 및 제2광(21a)(31a)을 평행광으로 바꾸어주기 위한 콜리메이팅렌즈, 참조부호 57은 반사미러이다.

상기 제1 및 제2광유니트(20)(30)로는 각각 도 3에 보여진 바와 같은 제1 및 제2홀로그램 광모듈(120)(130)을 구비할 수 있다.

상기 제1광유니트(20)로 적용되는 제1홀로그램 광모듈(120)은, 제1광을 출사하는 제1광원(121), 제1홀로그램(123) 및 제1광검출기(122)가 모듈화된 것이다.

또한, 상기 제2광유니트(30)로 적용되는 제2홀로그램 광모듈(130)은 제2광(31a)을 출사하는 제2광원(131), 제2홀로그램(133) 및 제2광검출기(132)가 모듈화된 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업이 CD 계열의 광디스크 및 DVD 계열의 광디스크 호환형인 경우, 상기 제1광원(121)은 적색 파장영역(대략 645nm ∼685nm 파장 범위 바람직하게는, 650nm)의 제1광(21a), 제2광원(131)은 적외선 파장영역(대략 770nm ∼810nm 파장 범위 바람직하게는, 780nm)의 제2광(31a)을 출사하도록 마련될 수 있다. 상기 제1 및 제2광원(121)(131)으로는 반도체 레이저 다이오드를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 제1광유니트(20)는 DVD용, 제2광유니트(30)는 CD용 광유니트가 된다. 대안으로, 상기 제1광원(121)이 적외선 파장영역의 광, 제2광원(131)이 적색 파장영역의 광을 출사하도록 마련되어, 상기 제1광유니트(20)는 CD용, 제2광유니트(30)는 DVD용 광유니트가 되도록 배치할 수도 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업이 DVD계열의 광디스크 및 차세대 DVD 계열의 광디스크 호환형인 경우, 상기 제1광원(121)은 적색 파장영역의 제1광(31a), 상기 제2광원(131)은 청색파장영역 예컨대, 405nm 파장의 제2광(31a)을 출사하도록 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 제1광유니트(20)는 DVD용, 제2광유니트(30)는 BD(Blu-ray disc) 또는 AOD(Advanced Optical disc)용 광유니트가 된다. 대안으로, 상기 제1광유니트(20)는 BD 또는 AOD용, 제2광유니트(30)는 DVD용 광유니트가 되도록 배치할 수도 있다.

이하에서는, 제1광유니트(20)가 상대적으로 고밀도 광디스크 예컨대, DVD용이고, 제2광유니트(30)가 상대적으로 저밀도 광디스크 예컨대, CD용인 경우를 예를 들어 설명한다.

상기 제1 및 제2홀로그램(123)(133)은 각각 광로변환 디바이스로서 기능을 한다. 상기 제1홀로그램(123)은 제1광원(121)에서 출사된 제1광(21a)은 직진 투과시키고, 광정보 저장매체(60)에서 반사되어 제1홀로그램 광모듈(120)로 입사되는 제1광(21a)은 +1차 또는 -1차로 회절시켜 제1광검출기(122)에 수광되도록 한다.

마찬가지로, 상기 제2홀로그램(133)은 제2광원(131)에서 출사된 제2광(31a)은 직진 투과시키고, 광정보 저장매체(60)에서 반사되어 제2홀로그램 광모듈(130)로 입사되는 제2광(31a)은 +1차 또는 -1차로 회절시켜 제2광검출기(132)에 수광되도록 한다.

상기 제1광검출기(122)는 광정보 저장매체(60)에서 반사되고 제1홀로그램 광모듈(120)로 재입사되는 제1광(21a)을 수광하여 고밀도 광디스크에 대한 정보신호 및/또는 오차신호를 검출한다.

상기 제2광검출기(132)는 광정보 저장매체(60)에서 반사되고 제2홀로그램 광모듈(130)로 재입사되는 제2광(31a)을 수광하여 저밀도 광디스크에 대한 정보신호 및/또는 오차신호를 검출한다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 호환형 광픽업은, 광로변환 디바이스로 상기와 같이 제1 및 제2홀로그램(123)(133)을 구비하는 대신에 큐빅형 빔스프리터나 플레이트형 빔스프리터와 같은 다른 종류의 광로변환 디바이스를 구비하여, 제1광원 및 제1광검출기(121)(122), 제2광원(131) 및 제2광검출기(132)가 각각 서로 분리되게 배치될 수도 있다.

상기 광학소자(50)는 사방육면체(51) 예컨대, 프레넬 사방육면체(Fresnel rhomb: 도 4의 150)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광학소자(50)는 제2광유니트(30)가 배치되는 쪽에 사방육면체(51)의 일 경사면에 접하도록 프리즘(53)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 도 2에서는 상기 프리즘(53)이 사방육면체(51)의 제2경사면(51d)에 접하고, 제2광유니트(30)가 이에 대응되게 배치된 예를 보여준다.

상기 사방육면체(51)는 상기 제1광(21a)이 입,출력되는 제1 및 제2투과면(51a)(51b)과, 내부 전반사가 일어나도록 상기 제1 및 제2투과면(51a)(51b)에 대해 기울어진 제1 및 제2경사면(51c)(51d)을 구비한다.

상기 제1 및 제2투과면(51a)(51b)은 서로 평행하며, 제1 및 제2경사면(51c)(51d)은 서로 평행하다. 그리고, 상기 제1경사면(51c)은 제1투과면(51a)에 대하여 θ의 각을 이루며, 제2경사면(51d)은 제2투과면(51b)에 대하여 θ의 각을 이룬다. 이때, 제1 및 제2경사면(51c)(51d)이 각각 제1 및 제2투과면(51a)(51b)에 대하여 이루는 각도 θ는 제1투과면(51a)에 수직으로 입사된 광이 제1 및 제2경사면(51c)(51d)에서 순차로 내부 전반사되며, 제2투과면(51b)에 수직으로 입사된 광이 제2 및 제1경사면(51d)(51c)에서 순차로 내부 전반사되도록, 내부 전반사 조건을 만족하도록 되어야 한다.

상기 제1광유니트(20)쪽으로부터 진행하는 제1광(21a)은 제1투과면(51a)에 바람직하게는, 수직으로 입사된다. 제1광(21a)이 제1투과면(51a)에 수직으로 입사되는 경우, 제1투과면(51a)을 투과한 제1광(21a)은 제1경사면(51c)에서 내부 전반사된 다음, 제2경사면(51d)으로 입사되어, 이 제2경사면(51d)에서 다시 내부 전반사된다. 그리고, 제1광(21a)은 제2투과면(51b)을 수직으로 투과하여 대물렌즈(59)쪽으로 진행하며, 대물렌즈(59)에 의해 집속되어 광정보 저장매체(60)의 정보 저장면에 광스폿으로 맺힌다. 광정보 저장매체(60)에서 반사된 제1광(21a)은 상기와 반대 경로로 사방육면체(51)를 경유하여 제1광유니트(20)쪽으로 진행한다.

상기 사방육면체(51)는 입사되는 제1광(21a)을 적어도 2회 내부 전반사시켜 출력하며, 2회의 내부 전반사에서 생기는 위상 변화를 이용하여, 입사되는 직선편광의 제1광을 원편광의 광으로, 입사되는 원편광의 제1광(21a)을 직선편광의 광으로 바꾸어 출력시킬 수 있도록 마련될 수 있다.

즉, 상기 사방육면체(51)로는, 제1광(21a)에 대해 선편광을 원편광으로 변환하고, 원편광을 선편광으로 변환할 수 있도록, 2번의 내부 전반사에 의해 입사하는 제1광(21a)의 p 편광 성분과 s 편광 성분 사이에 90° 즉, π/4 )의 위상차를 초래하도록 만들어진 프리즘 예컨대, 도 4에 도시된 프레넬 사방육면체(150)를 사용할 수 있다. 상기 사방육면체(51)로 프레넬 사방육면체(150)를 사용하는 경우에는, 상기 제1광유니트(20)는 그로부터 사방육면체(51)의 제1경사면(51c)에 입사되는 제1광(21a)이 입사면에 대해 45°의 방위로 직선 편광된 광이 되도록 배치된 것이 바람직하다.

상기 사방육면체(51)는 단일 프리즘을 사용할 수도 있고, 2개 이상의 프리즘을 접착해서 사용할 수 있다. 상기 사방육면체(51)는 그 제1 및 제2경사면(51c)(51d)이 반사면 코팅이 될 수 있는데, 이러한 반사면 코팅을 용이하게 하기 위하여 필요에 따라 2개 이상의 프리즘을 사용하여 접착하여 구성될 수도 있다.

본 발명에 있어서, 상기 사방육면체(51)는 투명 광학재질이면, 어떤 광학재질로든 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 사방육면체(51)는 유리 재질 또는 투명성 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

상기 프리즘(53)은 상기 사방육면체(51)와 굴절율 차가 없도록 사방육면체(51)와 동일한 광학재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 제2광유니트(30)쪽에서 사방육면체(51) 쪽으로 입사되는 제2광(31a)은 굴절 없이 사방육면체(51)를 통과하여 제1광(21a)과 동일 경로로 대물렌즈(59)쪽으로 진행하게 된다.

상기 사방육면체(51)로 사용될 수 있는 프레넬 사방육면체(150)에 대해 설명 하면 다음과 같다.

광학분야에서 잘 알려져 있는 바와 같이, 광이 내부 전반사될 때, 광의 p 편광성분과 s 편광성분의 내부 전반사에서의 위상차(Δ=δ(p)-δ(s))는 수학식 1을 만족한다.

여기서, n은 광학매질의 굴절율이고, θ는 광이 내부 전반사되는 면에 입사되는 입사각이다.

이와 같이, 내부 전반사시 광의 p 편광 성분과 s 편광 성분 사이에는 위상 변화가 다르게 일어나기 때문에, 1회의 내부 전반사시 광의 p 편광 성분과 s 편광 성분 사이의 위상차가 π/4가 된다면, 2번의 내부 전반사를 통하여 π/2의 위상 변화가 얻어진다.

따라서, 소정의 광학소자가 입사된 광을 2회의 내부 전반사를 통하여 π/2의 위상 변화를 얻을 수 있도록 마련된 경우, 이 광학소자에 입사면과 45°의 방위를 이루는 직선 편광이 입사될 때, 이 광학소자에서 나오는 광은 원 편광이 된다. 반대로, 원편광의 광이 입사하면, 입사면과 45°의 방위를 이루는 직선 편광이 나오게 된다.

이와 같이, 입사면과 45°의 방위를 이루는 직선 편광이 입사될 때, 원편광의 광을 출력하고, 역으로 원편광의 광이 입사될 때, 입사면과 45°의 방위를 이루는 직선 편광의 광이 출력하도록 된 광학소자가 프레넬 사방육면체(150)이다.

따라서, 예를 들어, 상기 사방육면체(51)를, 굴절율이 대략 1.5인 투명 광학 재질로 형성하고, 내부 전반사면 즉, 제1 및 제2경사면(51c)(51d)에 광이 입사되는 각도(θ)가 대략 54°가 되도록 형성하면, 이 사방육면체(51)의 제1 또는 제2경사면(51c)(51d)에 입사되는 제1광(21a)이 입사면과 45°의 방위를 이루는 직선 편광일 때, 제1광(21a)은 사방육면체(51)를 경유하면서 원편광으로 된다.

상기 사방육면체(51)에 있어서, 제1광(21a)이 제1 및 제2경사면(51c)(51d)에 입사되는 각도(θ)는 예각을 이루는 제1투과면(51a)과 제1경사면(51c), 제2투과면(51b)과 제2경사면(51d) 사이의 각도에 해당한다.

상기와 같이, 사방육면체(51)로 프레넬 사방육면체(150)를 사용하는 경우, 상기 광학소자(50)는 제1광(21a)에 대해서는 1/4 파장판의 역할을 하여 선편광을 원편광으로 변환하고 원편광을 선편광으로 변환하는데 이용되며, 제2광(31a)은 직진 통과시킨다.

즉, 본 실시예에 있어서, 제2광유니트(30)로부터 출사된 제2광(31a)은 프리즘(53)에 인접한 사방육면체(51)의 제2경사면(51d)을 그대로 직진 투과하고, 제2투과면(51b)을 직진 투과하여 대물렌즈(59) 쪽으로 진행하며, 이 대물렌즈(59)에 의해 집속되어 광정보 저장매체(60)의 정보 저장면에 광스폿으로 맺힌다. 이 광정보 저장매체(60)에서 반사된 제2광(31a)은 반대의 경로를 통하여 제2광유니트(30)쪽으 로 되돌아간다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업에 의하면, 제1광(21a)에 대해 제1광유니트(20)로부터 출사되는 제1광(21a)에 대해 기록이 가능한 높은 광효율을 달성할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 제1광원(21)에서 출사된 거의 대부분의 제1광(21a)은 2회의 내부 전반사 과정을 통해 사방육면체(51)를 경유하여 광정보 저장매체(60)에 조사된다.

한편, 제1광유니트(20)에 제1광원(21)으로 사용되는 레이저 다이오드는 일 직선 편광 성분이 우세한 레이저광을 출사하므로, 제1경사면(51c)에 입사되는 제1광(21a)의 이 직선 편광 성분이 입사면에 대해 45°의 방위로 되도록, 제1광유니트(20)를 배치하고, 사방육면체(51)로 프레넬 사방육면체(150)를 구비하면, 제2광유니트(30)쪽에서 사방육면체(51)로 입사된 제1광(21a)은 원편광으로 되어 광정보 저장매체(60)에 조사되고, 광정보 저장매체(60)에서 반사된 제1광(21a)은 직선 편광으로 되어 제1광유니트(20)쪽으로 되돌아오게 된다.

종래의 기록기기용 광픽업이, 광원으로 사용되는 레이저 다이오드의 이러한 편광 특성을 고려하여, 광 효율을 높이기 위하여, 부품 단가 자체가 높은 편광빔스프리터와 1/4파장판을 사용하여 제조 단가가 높은데 반하여, 본 발명에 따른 광픽업은, 2회의 내부 전반사가 가능한 사방육면체(51)를 이용하며, 사방육면체(51)가 특정 재질로 한정되지 않아 저가형으로 제작이 가능하므로, 기록기기용 광픽업을 저가형으로 제작하는 것을 가능하게 만든다.

따라서, 본 발명에 따른 광픽업에 의하면, 기록기기용으로 사용되는데 요구되는 광효율을 달성할 수 있으면서, 저가형으로 제작이 가능한 광픽업을 제공할 수 있다.

따라서, 예를 들어, 제1광유니트(20)가 상대적으로 고밀도 광디스크인 DVD용이고, 제2광유니트(30)가 상대적으로 저밀도 광디스크인 CD용이라면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업은 DVD 기록 가능한 호환형 광픽업을 실현할 수 있다.

또한, 제1광유니트(20)가 상대적으로 고밀도 광디스크인 BD 또는 AOD용이고, 제2광유니트(30)가 상대적으로 저밀도 광디스크 예컨대, DVD 및/또는 CD용이라면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업은 BD 또는 AOD 기록 가능한 호환형 광픽업을 실현할 수 있다.

한편, 도 2에서는 광학소자(50)가 사방육면체(51)의 제2경사면(51d)에 접하도록 프리즘(53)을 배치한 구조이고, 이에 대응되게 제2광유니트(30)를 배치한 경우를 보여주는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 6에 보여진 바와 같이, 상기 광학소자(50) 대신에 광학소자(250)를 사방육면체(51)의 제1경사면(51c)에 접하도록 프리즘을 배치한 구조로 형성하고, 이에 대응되게 제2광유니트(30)를 배치할 수도 있다. 도 6에서, 도 2에서와 동일 기능을 하는 부재는 도 2에서와 동일 참조부호로 표기하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 6의 광학적 배치를 갖는 경우, 제2광유니트(30)로부터 출사된 제2광(31a)은 프리즘(53) 및 사방육면체(51)의 제1경사면(51c)을 투과하고, 제2경사면(51d)에 서 반사되어 광정보 저장매체(60)쪽으로 진행한다. 그리고, 광정보 저장매체(60)에서 반사된 제2광(31a)은 반대의 경로를 통하여 제2광유니트(30)쪽으로 되돌아간다.

한편, 도 2 및 도 6에서는 본 발명에 따른 광픽업이 제1 및 제2광유니트(20)(30)를 구비하는 경우를 보여주는데, 본 발명에 따른 광픽업은 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 광유니트(70)를 구비할 수도 있다. 도 7에서 참조부호 75는 광유니트(70)에서 발산광 형태로 출사되는 광을 평행광으로 바꾸어주기 위한 콜리메이팅렌즈이다.

이때, 도 7에 보여진 바와 같이, 광학소자(350)는 프리즘이 배제되고, 사방육면체(51)만을 구비한 구조를 가질 수 있다.

상기 광유니트(70)로는 전술한 제1 또는 제2광유니트(20)(30)를 구비할 수 있다.

도 8을 참조하면, 광 기록 및/또는 재생기기는 광정보 저장매체(60) 예컨대, 광디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터(455)와, 상기 광정보 저장매체(60)의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되어 광디스크에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광픽업(400)과, 스핀들 모터(455)와 광픽업(450)을 구동하기 위한 구동부(457)와, 광픽업(450)의 포커스, 트랙킹 및/또는 틸트 서보를 제어하기 위한 제어부(470)를 포함한다. 여기서, 참조번호 452는 턴테이블, 453은 광정보 저장매체(60)를 척킹하기 위한 클램프를 나타낸다.

광픽업(400)은 광원으로부터 출사된 광을 광정보 저장매체(60)에 집속시키는 대물렌즈(59)를 포함하는 광픽업 광학계와, 이 대물렌즈(59)를 포커스, 트랙킹 및/또는 틸트 방향으로 구동하기 위한 액츄에이터(미도시)를 포함한다.

상기 광픽업(400)으로는 본 발명의 실시예들에 따른 광픽업 중 어느 하나를 구비한다.

광정보 저장매체(60)로부터 반사된 광은 광픽업(400)에 마련된 광검출기를 통해 검출되고 광전변환되어 전기적 신호로 바뀌고, 이 전기적 신호는 구동부(457)를 통해 제어부(459)에 입력된다. 상기 구동부(457)는 스핀들 모터(455)의 회전 속도를 제어하며, 입력된 신호를 증폭시키고, 광픽업(400)을 구동한다. 상기 제어부(459)는 구동부(457)로부터 입력된 신호를 바탕으로 조절된 포커스 서보, 트랙킹 서보 및/또는 틸트 서보 명령을 다시 구동부(457)로 보내, 광픽업(400)의 포커싱, 트랙킹 및/또는 틸트 동작이 구현되도록 한다.

이와 같이 광픽업으로 본 발명의 실시예들에 따른 광픽업 중 어느 하나를 채용하면, 소정의 광정보 저장매체를 기록할 수 있는 저가형의 광 기록 및/또는 재생기기를 실현할 수 있다.

Claims

광을 대물렌즈로 집속시켜 광정보 저장매체의 정보 저장면에 광스폿으로 맺히도록 하며, 상기 정보 저장면에서 반사된 광을 수광하여 정보 신호 및/또는 오차신호를 검출하도록 된 광픽업에 있어서,

제1파장(λ1)의 제1광을 출사하며 광정보 저장매체에서 반사되어 되돌아온 제1광을 수신하여 검출하도록 된 제1광유니트와;

상기 제1광유니트로부터 진행하는 제1광이 입,출력되는 제1 및 제2투과면과, 내부 전반사가 일어나도록 상기 제1 및 제2투과면에 대해 기울어진 제1 및 제2경사면을 구비하는 사방육면체를 구비하는 광학소자;를 포함하며,

상기 사방육면체는, 입사되는 제1광을 2회 내부 전반사시켜 출력하며, 2회의 내부 전반사에서 생기는 위상 변화를 이용하여, 입사되는 직선편광의 광을 원편광의 광으로, 입사되는 원편광의 광을 직선편광의 광으로 바꾸어 출력시킬 수 있도록 마련된 프레넬 사방육면체인 것을 특징으로 하는 광픽업.
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제1항에 있어서,

제1파장(λ1)과는 다른 제2파장(λ2)의 제2광을 출사하며 광정보 저장매체에서 반사되어 되돌아온 제2광을 수신하여 검출하도록 된 제2광유니트;를 더 포함하며,

상기 제2광유니트는 그로부터 진행하는 제2광이 상기 제1 및 제2경사면 중 일 경사면을 통과하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
제4항에 있어서, 상기 광학소자는 상기 제1 또는 제2경사면에 접하는 프리즘;을 더 구비하며,

상기 제2광이 상기 프리즘을 통하여 상기 일 경사면에 직진 입사되도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업.