KR100882747B1 - 편광 홀로그램 소자 및 이를 이용한 광픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

광검출기에 입사하는 패턴을 선택적으로 변경할 수 있는 능동형 편광 홀로그램 소자 및 이를 이용하여 다양한 규격의 광기록 매체와 호환 가능한 광픽업 장치가 개시된다. 본 발명의 한 유형에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자는, 전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키는 파장판; 및 입사광의 편광방향에 따라 입사광을 회절시키거나 그대로 투과시키는 편광 홀로그램 소자;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

편광 홀로그램 소자 및 이를 이용한 광픽업 장치{Polarizing hologram optical element and optical pickup apparatus using the same}
도 1은 일반적인 광픽업 장치의 광학적 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 광픽업 장치에서 사용하는 종래의 편광 홀로그램 소자의 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자의 구조 및 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자의 변형예를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자의 구조 및 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자의 구조 및 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자의 구조 및 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자의 구조 및 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
100...광픽업 장치 110...광원
120...회절격자 130...편광 빔스플리터
140...콜리메이팅 렌즈 150...미러
160...1/4파장판 170...대물렌즈
180,281,383,384,483,485,583,585,587,683,688...편광 홀로그램 소자
181,182,282,283,381,385,481,486,581,588,681,685,686,690...커버글래스
280,380,480,580,680.....능동형 편광 홀로그램 소자
284,382,482,484,582,584,586,682,684,687,689...능동형 파장판
190...광검출기
본 발명은 능동형 편광 홀로그램 소자 및 이를 이용한 광픽업 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광검출기에 입사하는 패턴을 선택적으로 변경할 수 있는 능동형 편광 홀로그램 소자 및 이를 이용하여 다양한 규격의 광기록 매체와 호환 가능한 광픽업 장치에 관한 것이다.
광픽업 장치는, 광기록 매체에 광을 제공하고 상기 광기록 매체로부터 반사된 광을 검출하여 데이터 신호 및 포커싱/트래킹 에러 신호를 추출하는 장치이다. 도 1은 일반적인 광픽업 장치(100)의 광학적 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 광픽업 장치(100)는 일반적으로, 소정 파장의 광을 방출하는 광원(110)과, 편광방향에 따라 광을 통과시키거나 반사하는 편광 빔스플리터(130)와, 입사광을 평행광으로 정형하는 콜리메이팅 렌즈(140)와, 선편광의 광과 원편광의 광을 상호 변환시키는 1/4 파장판(160)과, 광을 광기록 매체(D)에 포커싱하는 대물렌즈(170)와, 광기록 매체(D)로부터 반사된 광을 회절시키는 편광 홀로그램 소자(polarizing hologram optical element; P-HOE)(180)와, 광기록 매체(D)로부터 반사된 광을 검출하는 광검출기(190)를 구비한다. 또한, 광원(110)으로부터 진행하는 광이 대물렌즈(170)를 통해 광기록 매체(D)에 입사할 수 있도록 광경로를 절곡시키기 위한 미러(150)가 더 배치될 수도 있다.
여기서, 광원(110)은 CD용의 경우 파장이 약 780nm 인 적외선 레이저 광원, DVD 용의 경우 파장이 약 650nm 인 적색 레이저 광원을 사용하며, HD-DVD 또는 BD 용의 경우 파장이 약 405nm 인 청색 레이저 광원을 사용할 수 있다.
그리고, 트래킹 및 포커싱 서보를 위하여, 상기 광원(110)과 편광 빔스플리터(130) 사이에 회절소자(120)가 더 마련될 수 있다. 회절소자(120)는 표면에 미세한 격자 패턴이 형성된 것으로, 광원(110)에서 방출된 광을 회절시켜 0차 회절된 메인빔과, 메인빔보다 광량이 작으며 ±1차 또는 그 이상으로 회절된 다수의 서브빔을 형성한다.
한편, 도 1에서 A로 표시된 영역은, 광기록 매체(D)에서 반사된 광을 검출하여, 광기록 매체(D)에 기록된 데이터를 판독하고 트래킹 및 포커싱 서보를 위한 트래킹 에러 신호와 포커싱 에러 신호를 추출하는 역할을 한다. 이를 위하여 상기 편 광 홀로그램 소자(180)는 광기록 매체(D)로부터 반사된 광을 0차 회절된 광과 ±1차 또는 그 이상으로 회절된 광으로 분리하여 광검출기(190)에 제공한다. 광검출기(190)는 이렇게 분리된 광을 수광하여 그 광량을 측정한다. 그러면, 상기 광검출기(190)의 출력을 기초로, 공지된 DPP(differential push-pull) 방법에 따라 데이터 신호, 트래킹 에러 신호 및 포커싱 에러 신호 등을 추출할 수 있다.
도 2는 종래의 편광 홀로그램 소자(180)의 동작을 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, 편광 홀로그램 소자(180)의 상하면에는 편광 홀로그램 소자(180)를 보호하기 위한 커버 글래스(181,182)가 형성되어 있다. 상기 편광 홀로그램 소자(180)는 편광방향에 따라 광을 투과시키거나 회절시키는 동작을 수행한다. 예컨대, P-편광 성분(편광방향이 지면의 좌우 방향)을 갖는 광(L1)은 편광 홀로그램 소자(180)를 그대로 투과하고, S-편광(편광방향이 지면에 수직인 방향)을 갖는 광(L2)은 편광 홀로그램 소자(180)에 의해 회절될 수 있다. 따라서, 편광 홀로그램 소자(180)는 특정 편광성분을 갖는 광만을 회절시켜, 소정의 회절 패턴을 갖는 광을 광검출기(190)에 제공할 수 있다.
한편, 광기록 매체에는 CD/DVD/BD/HD-DVD 등과 같이 다양한 규격이 존재하고 있으며, 이에 따라 다양한 규격의 광기록 매체들에 대해 호환 가능한 광픽업 장치가 요구되고 있다. 그런데, 광검출기에 제공되는 상기 회절 패턴은 광기록 매체의 종류에 따라 형태가 다르게 되며, 서보 방식에 따라서도 다른 형태가 된다. 따라서, 다양한 규격의 광기록 매체들에 대응할 수 있는 광픽업 장치를 제조하기 위해서는, 광검출기에 제공되는 회절 패턴을 능동적으로 변화시킬 수 있는 편광 홀로그 램 소자가 필요하다. 그러나, 도 2에 도시된 종래의 편광 홀로그램 소자는 단지 입사광의 편광방향에 따라 광을 투과시키거나 회절시키는 제한된 동작만이 가능하다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 광검출기에 제공되는 회절 패턴의 형태를 선택적으로 변경할 수 있는 능동형 편광 홀로그램 소자를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 능동형 편광 홀로그램 소자를 이용하여 다양한 규격의 광기록 매체와 호환 가능한 광픽업 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 유형에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자는, 전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키는 능동형 파장판; 및 입사광의 편광방향에 따라 입사광을 회절시키거나 그대로 투과시키는 편광 홀로그램 소자;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 능동형 파장판과 편광 홀로그램 소자는 서로 접합되어 있으며, 상기 능동형 파장판의 광입사면과 상기 편광 홀로그램 소자의 광출사면에 각각 커버 글래스가 배치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다수의 능동형 파장판과 다수의 편광 홀로그램 소자가 서로 교번하여 배치될 수 있다.
예컨대, 광의 진행 방향으로부터 순차적으로, 제 1 능동형 파장판, 제 1 편광 홀로그램 소자, 제 2 능동형 파장판 및 제 2 편광 홀로그램 소자가 배치되는 것 이 가능하다.
이 경우, 상기 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자는 모두 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시킬 수 있다.
여기서, 상기 제 1 편광 홀로그램 소자에 의해 형성되는 회절 패턴의 형태는 상기 제 2 편광 홀로그램 소자에 의해 형성되는 회절 패턴의 형태와 상이한 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 능동형 파장판의 광입사면과 상기 제 2 편광 홀로그램 소자의 광출사면에 각각 커버 글래스가 배치될 수 있다.
다른 실시예에서, 광의 진행 방향으로부터 순차적으로, 제 1 능동형 파장판, 제 1 편광 홀로그램 소자, 제 2 능동형 파장판, 제 2 편광 홀로그램 소자, 제 3 능동형 파장판 및 제 3 편광 홀로그램 소자가 배치될 수도 있다.
이 경우, 상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자는 모두 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시킬 수 있다.
여기서, 상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자들에 의해 형성되는 회절 패턴들의 형태들이 서로 상이한 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 3 편광 홀로그램 소자 다음에 제 4 능동형 파장판이 더 배치될 수도 있다.
또한, 상기 제 1 능동형 파장판의 광입사면과 상기 제 3 편광 홀로그램 소자 의 광출사면에 각각 커버 글래스가 배치될 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 능동형 파장판 2개와 상기 2개의 능동형 파장판 사이에 개재된 편광 홀로그램 소자 1개가 결합된 모듈이 복수개 배열될 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 광의 진행 방향을 따라 하나의 능동형 파장판과 두 개의 편광 홀로그램 소자가 순차적으로 배치되는 것도 가능하다.
이 경우, 상기 두 개의 편광 홀로그램 소자 중에서 하나의 편광 홀로그램 소자는 제 1 편광방향을 갖는 광을 회절시키고 제 1 편광방향에 수직한 제 2 편광방향을 갖는 광을 그대로 투과시키며, 다른 하나의 편광 홀로그램 소자는 제 2 편광방향을 갖는 광을 회절시키고 제 1 편광방향을 갖는 광을 그대로 투과시킨다.
여기서, 상기 두 개의 편광 홀로그램 소자들에 의해 형성되는 회절 패턴들의 형태들은 서로 상이한 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 능동형 파장판은 액정 패널일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 유형에 따른 광픽업 장치는, 광원에서 방출된 광을 광기록 매체에 제공하고, 광기록 매체로부터 반사된 광을 광검출기로 검출하며, 상술한 구조를 갖는 능동형 편광 홀로그램 소자가 상기 광기록 매체와 광검출기 사이의 광경로에 배치된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자 및 이를 이용한 광픽업 장치의 구조 및 동작에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자(280)의 개략 적인 구조를 예시적으로 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자(280)는 편광 홀로그램 소자(281) 및 상기 편광 홀로그램 소자(281)의 전방에 배치된 능동형 파장판(active wave plate; A-WP)(284)을 구비한다. 그리고, 편광 홀로그램 소자(281)의 양면에는 상기 편광 홀로그램 소자(281)를 보호하기 위하여 커버 글래스(282,283)가 부착될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(280)는, 도 2에 도시된 종래의 편광 홀로그램 소자(180)의 전면에 능동형 파장판(284)이 더 배치된 구조이다. 여기서, 능동형 파장판(284)은 전기적 제어에 의하여 입사광의 편광방향을 변화시키거나 또는 입사광을 그대로 투과시키는 역할을 한다. 이러한 능동형 파장판(284)으로서, 예컨대, 액정 패널의 양면에 투명 전극을 부착하여 사용할 수 있다. 이 경우, 예컨대, 능동형 파장판(284)에 전압이 인가되면 입사광을 그대로 통과시키고, 전압이 인가되지 않으면 입사광의 편광방향이 P-편광에서 S-편광으로, 또는 S-편광에서 P-편광으로 바뀌게 된다.
이러한 구조를 갖는 능동형 편광 홀로그램 소자(280)의 동작을 설명하기 위하여, 능동형 파장판(284)을 그대로 통과하는 광(L1)을 도 3의 좌측에 표시하고, 능동형 파장판(284)에 의해 편광방향이 바뀌는 광(L2)을 우측에 표시하였다. 여기서, 두 경우의 광(L1,L2)은 모두 P-편광 상태의 광이라고 가정한다. 그리고, 편광 홀로그램 소자(281)는 P-편광 광을 그대로 투과시키고, S-편광 광을 회절시킨다고 가정한다. 그러면, 도 3에 도시된 바와 같이, 예컨대, 능동형 파장판(284)이 ON 인 경우, 능동형 파장판(284)에 입사한 P-편광 상태의 광(L1)은 그대로 능동형 파장 판(284)을 통과한다. 따라서, 능동형 파장판(284)을 통과한 광은 여전히 P-편광 상태에 있다. 그런 후, 광(L1)은 편광 홀로그램 소자(281)를 그대로 통과한다. 반면, 능동형 파장판(284)이 OFF 인 경우, 능동형 파장판(284)에 입사한 P-편광 상태의 광(L2)은 S-편광 상태로 바뀌게 된다. 그 결과, 광(L2)은 편광 홀로그램 소자(281)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자(280)는 입사광의 편광 상태에 관계 없이, 전기적 제어에 따라 광을 투과 또는 회절시키는 것이 가능하다. 이를 광픽업 장치에 이용하면, 광기록 매체의 종류에 따라 광기록 매체로부터 반사된 광을 그대로 투과시켜 광검출기에 제공하거나, 회절시켜서 광검출기에 제공하는 것이 가능하다.
도 4는 도 3에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(280)의 변형예를 개략적으로 도시하고 있다. 도 4에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(280')는, 능동형 파장판(284)과 편광 홀로그램 소자(281)가 직접 부착되어 있는 구조를 갖는다. 여기서, 커버 글래스(282,283)는 능동형 파장판(284)의 광입사면과 편광 홀로그램 소자(281)의 광출사면에 각각 배치된다. 상기 능동형 편광 홀로그램 소자(280')의 동작은 도 3에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(280)의 동작과 동일하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자(380)를 개략적으로 도시하고 있다. 도 5에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(380)는 광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배치된 능동형 파장판(382)과 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자(383,384)를 구비한다. 그리고, 상기 능동형 파장판(382)의 광입사면과 제 2 편광 홀로그램 소자(384)의 광출사면에 각각 커버 글래스(381,385)가 배치된다. 여기서, 제 1 편광 홀로그램 소자(383)는, 예컨대, P-편광 광을 그대로 투과시키고 S-편광 광을 회절시킨다. 반면, 제 2 편광 홀로그램 소자(384)는 P-편광 광을 회절시키고 S-편광 광을 그대로 투과시킨다.
이러한 구조에서, 능동형 파장판(382)이 ON 인 경우, 도 5의 좌측에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L1)은 그대로 능동형 파장판(382)과 제 1 편광 홀로그램 소자(383)를 통과한다. 그런 후, 제 2 편광 홀로그램 소자(384)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다. 반면, 능동형 파장판(382)이 OFF 인 경우, 도 5의 우측에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L2)은 능동형 파장판(382)에 의해 S-편광 광으로 변환된다. 그런 후, 제 1 편광 홀로그램 소자(383)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된 광(L2)은 제 2 편광 홀로그램 소자(384)를 그대로 투과한다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 편광 홀로그램 소자(383)에 의해 형성되는 회절 패턴의 형태가 제 2 편광 홀로그램 소자(384)에 의해 형성되는 회절 패턴의 형태와 상이한 것이 바람직하다. 그러면, 광기록 매체의 종류에 따라 능동형 파장판(382)을 ON/OFF 함으로써, 각각의 광기록 매체에 최적화된 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명에 따르면, 다수의 능동형 파장판과 다수의 편광 홀로그램 소자를 서로 교번하여 배치할 수도 있다. 도 6은 두 개의 능동형 파장판과 두 개의 편광 홀로그램 소자를 교번하여 배치한 구조를 예시적으로 도시하며, 도 7은 세 개의 능동형 파장판과 세 개의 편광 홀로그램 소자를 교번하여 배치한 구조를 예시적 으로 도시하고 있다.
먼저, 도 6에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(480)는 광의 진행 방향으로부터 순차적으로 배치된 제 1 능동형 파장판(482), 제 1 편광 홀로그램 소자(483), 제 2 능동형 파장판(484) 및 제 2 편광 홀로그램 소자(485)를 구비한다. 그리고, 상기 제 1 능동형 파장판(482)의 광입사면과 제 2 편광 홀로그램 소자(485)의 광출사면에 각각 커버 글래스(481,486)가 배치되어 있다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자(483,485)는 모두, 예컨대, P-편광 광을 그대로 투과시키고 S-편광 광을 회절시킬 수 있다.
이러한 구조에서, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(482,484)이 모두 ON 인 경우, 도 6의 좌측에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L1)은 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자(483,485)를 그대로 투과하게 된다. 그리고, 제 1 능동형 파장판(482)이 ON 이고 제 2 능동형 파장판(484)이 OFF 인 경우, 도 6의 중앙에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L2)은 제 2 능동평 파장판(484)에 의해 S-편광 광으로 변환된 후, 제 2 편광 홀로그램 소자(485)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다. 또한, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(482,484)이 모두 OFF 인 경우, 도 6의 우측에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L3)은 제 1 능동평 파장판(482)에 의해 S-편광 광으로 변환된 후, 제 1 편광 홀로그램 소자(483)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다. 그런 후, 광(L3)은 다시 제 2 능동형 파장판(484)에 의해 P-편광 광으로 변환되어 제 2 편광 홀로그램 소자(485)를 그대로 투과하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 편광 홀로그램 소자(483)에 의해 형성되는 회 절 패턴의 형태가 제 2 편광 홀로그램 소자(485)에 의해 형성되는 회절 패턴의 형태와 상이한 것이 바람직하다. 그러면, 광기록 매체의 종류에 따라 제 1 및 제 2 능동형 파장판(482,484)을 ON/OFF 함으로써, 광을 그대로 투과시키거나 두 종류의 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것이 가능하다.
또한, 도 7에 도시된 능동형 편광 홀로그램 소자(580)는 광의 진행 방향으로부터 순차적으로 배치된 제 1 능동형 파장판(582), 제 1 편광 홀로그램 소자(583), 제 2 능동형 파장판(584), 제 2 편광 홀로그램 소자(585), 제 3 능동형 파장판(586) 및 제 3 편광 홀로그램 소자(587)를 구비한다. 그리고, 상기 제 1 능동형 파장판(582)의 광입사면과 제 3 편광 홀로그램 소자(587)의 광출사면에는 각각 커버 글래스(581,588)가 배치되어 있다. 여기서, 상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자(583,585,587)는 모두, 예컨대, P-편광 광을 그대로 투과시키고 S-편광 광을 회절시킨다.
이러한 구조에서, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(582,584)이 ON 이고 제 3 능동형 파장판(586)이 OFF 인 경우, 도 7의 좌측에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L1)은 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자(583,585)를 그대로 투과한다. 그런 후, 제 3 능동형 파장판(586)에 의해 S-편광 광으로 변환된 다음, 제 3 편광 홀로그램 소자(587)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다. 그리고, 제 1 능동형 파장판(582)이 ON 이고 제 2 및 제 3 능동형 파장판(584,586)이 모두 OFF 인 경우, 도 7의 중앙에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L2)은 제 2 능동평 파장판(584)에 의해 S-편광 광으로 변환된 후, 제 2 편광 홀로그램 소자(585)에 의해 회절되어 소정 의 회절 패턴을 갖게 된다. 그런 후, 광(L2)은 다시 제 3 능동형 파장판(586)에 의해 P-편광 광으로 변환된 다음, 제 3 편광 홀로그램 소자(587)를 그대로 투과한다. 또한, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(582,584)이 OFF 이고 제 3 능동형 파장판(586)이 ON 인 경우, 도 7의 우측에 표시된 바와 같이, P-편광 광(L3)은 제 1 능동평 파장판(582)에 의해 S-편광 광으로 변환된 후, 제 1 편광 홀로그램 소자(583)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다. 그런 후, 광(L3)은 다시 제 2 능동형 파장판(584)에 의해 P-편광 광으로 변환되어, 제 2 편광 홀로그램 소자(585), 제 3 능동형 파장판(586) 및 제 3 편광 홀로그램 소자(587)를 그대로 투과하게 된다. 한편, 도 7에 도시되지는 않았지만, 제 1 내지 제 3 능동형 파장판(582,584,586)이 모두 ON 인 경우, P-편광 광은 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자(583,585,587)를 회절 없이 그대로 투과하게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자(583,585,587)들에 의해 형성되는 회절 패턴들의 형태가 서로 상이한 것이 좋다. 그러면, 제 1 내지 제 3 능동형 파장판(582,584,586)을 광기록 매체의 종류에 따라 ON/OFF 함으로써, 광을 그대로 투과시키거나 세 종류의 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것이 가능하다.
한편, 도 7에서 능동형 편광 홀로그램 소자(580)를 투과한 광의 일부(L1)는 S-편광 광이고, 다른 일부(L2,L3)는 P-편광 광이다. 비록 도시되지는 않았지만, 제 3 편광 홀로그램 소자(587) 다음에 별도의 제 4 능동형 파장판(미도시)을 추가함으로써, 상기 능동형 편광 홀로그램 소자(580)를 투과하는 광의 편광방향을 일치시키 거나 또는 임의로 변화시키는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자(680)의 구조 및 동작을 개략적으로 도시하고 있다. 본 실시예에서, 능동형 편광 홀로그램 소자(680)는, 두 개의 능동형 파장판과 상기 두 개의 능동형 파장판 사이에 개재된 하나의 편광 홀로그램 소자가 결합된 모듈을 복수 개 구비한다. 예컨대, 도 8에서 상기 능동형 편광 홀로그램 소자(680)는 두 개의 모듈(680a,680b)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 제 1 모듈(680a)은 제 1 능동형 파장판(682), 제 1 편광 홀로그램 소자(683) 및 제 2 능동형 파장판(684)을 구비하고 있다. 그리고, 상기 제 1 능동형 파장판(682)의 광입사면과 제 2 능동형 파장판(684)의 광출사면에는 각각 커버 글래스(681,685)가 배치되어 있다. 마찬가지로, 제 2 모듈(680b)은 제 3 능동형 파장판(687), 제 2 편광 홀로그램 소자(688) 및 제 4 능동형 파장판(689)을 구비하며, 상기 제 3 능동형 파장판(687)의 광입사면과 제 4 능동형 파장판(689)의 광출사면에는 각각 커버 글래스(686,690)가 배치되어 있다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자(683,688)는 모두, 예컨대, P-편광 광은 그대로 투과시키고 S-편광 광은 회절시킬 수 있다. 그러나, 제 1 편광 홀로그램 소자(683)는 P-편광 광을 투과시키고, 제 2 편광 홀로그램 소자(688)는 S-편광 광을 투과시키도록 구성될 수도 있다.
이러한 구조의 제 1 모듈(680a)에서, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(682,684)의 ON/OFF 를 적절히 제어함으로써, 입사광이 제 1 편광 홀로그램 소자(683)를 그대로 투과하거나 또는 제 1 편광 홀로그램 소자(683)에 의해 회절되도록 하는 동시 에, 출사광의 편광방향을 임의로 제어할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 모듈(680b) 역시, 제 3 및 제 4 능동형 파장판(687,689)의 ON/OFF 를 적절히 제어함으로써, 입사광이 제 2 편광 홀로그램 소자(688)를 그대로 투과하거나 또는 제 2 편광 홀로그램 소자(688)에 의해 회절되도록 하는 동시에, 출사광의 편광방향을 임의로 제어할 수 있다.
예컨대, 제 1 내지 제 4 능동형 파장판(682,684,687,689)이 모두 ON 이면, 도 8의 좌측에 표시된 P-편광 광(L1)은 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자(683,688)를 모두 그대로 투과한다. 그리고, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(682,684)이 ON 이고 제 3 및 제 4 능동형 파장판(687,689)이 OFF 이면, 도 8의 중간에 표시된 P-편광 광(L2)은 제 2 편광 홀로그램 소자(688)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다. 또한, 제 1 및 제 2 능동형 파장판(682,684)이 OFF 이고 제 3 및 제 4 능동형 파장판(687,689)이 ON 이면, 도 8의 우측에 표시된 P-편광 광(L3)은 제 1 편광 홀로그램 소자(683)에 의해 회절되어 소정의 회절 패턴을 갖게 된다.
이러한 방식으로 모듈의 매수를 증가시킴에 따라 회절 패턴의 종류의 개수를 증가시킬 수 있다. 예컨대, 3매의 모듈로 능동형 편광 홀로그램 소자(680)를 구성할 경우, 광을 그대로 투과시키거나 세 종류의 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것이 가능하다. 또한, 4매의 모듈로 능동형 편광 홀로그램 소자(680)를 구성할 경우, 광을 그대로 투과시키거나 네 종류의 회절 패턴을 광검출기에 제공할 수 있다.
종래의 편광 홀로그램 소자를 사용하는 경우, 예컨대, DVD-R, DVD-RAM, BD- ROM, BD-R, HD-R, HD-Rewritable 등과 같은 다양한 규격에 모두 최적화된 회절 패턴을 제공하는 것이 불가능하였다. 본 발명에 따르면, 광기록 매체의 종류에 따라 적절한 회절 패턴을 제공함으로써, 광기록 매체의 종류에 관계 없이 원활한 서보 제어가 가능하다. 또한, 광기록 매체의 종류에 관계 없이 동일한 수광부를 사용하는 것이 가능하므로, 광픽업 장치의 부품 수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 광픽업 장치의 경량화 및 소형화가 가능하며, 광픽업 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 광픽업 장치에서 광기록 매체로부터 반사된 광을 회절시켜 광검출기에 제공하는 것으로,
    전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키는 제 1 및 제 2 파장판; 및
    입사광의 편광방향에 따라 입사광을 회절시키거나 그대로 투과시키는 것으로, 회절 패턴의 형태가 서로 상이한 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자;를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 파장판과 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자가 서로 교번하도록, 광의 진행 방향으로부터 순차적으로, 제 1 파장판, 제 1 편광 홀로그램 소자, 제 2 파장판 및 제 2 편광 홀로그램 소자가 배치되어 있으며,
    상기 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자는 모두 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시키며,
    상기 제 1 및 제 2 파장판의 전원 인가 여부에 따라 상이한 광기록 매체에 대해 각각 최적화된 상이한 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  6. 삭제
  7. 광픽업 장치에서 광기록 매체로부터 반사된 광을 회절시켜 광검출기에 제공하는 것으로,
    전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키는 제 1 및 제 2 파장판; 및
    입사광의 편광방향에 따라 입사광을 회절시키거나 그대로 투과시키는 것으로, 회절 패턴의 형태가 서로 상이한 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자;를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자는 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시키거나, 또는 제 2 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향의 광을 회절시키며,
    상기 제 1 및 제 2 파장판과 제 1 및 제 2 편광 홀로그램 소자가 서로 교번하도록, 광의 진행 방향으로부터 순차적으로, 제 1 파장판, 제 1 편광 홀로그램 소자, 제 2 파장판 및 제 2 편광 홀로그램 소자가 배치되며,
    상기 제 1 파장판의 광입사면과 상기 제 2 편광 홀로그램 소자의 광출사면에 각각 커버 글래스가 배치되고,
    상기 제 1 및 제 2 파장판의 전원 인가 여부에 따라 상이한 광기록 매체에 대해 각각 최적화된 상이한 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  8. 광픽업 장치에서 광기록 매체로부터 반사된 광을 회절시켜 광검출기에 제공하는 것으로,
    전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키는 제 1 내지 제 3 파장판; 및
    입사광의 편광방향에 따라 입사광을 회절시키거나 그대로 투과시키는 것으로, 회절 패턴의 형태가 서로 상이한 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자;를 구비하고,
    상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자는 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시키거나, 또는 제 2 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향의 광을 회절시키며,
    상기 제 1 내지 제 3 파장판과 상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자가 서로 교번하여 배치되도록, 광의 진행 방향으로부터 순차적으로, 제 1 파장판, 제 1 편광 홀로그램 소자, 제 2 파장판, 제 2 편광 홀로그램 소자, 제 3 파장판 및 제 3 편광 홀로그램 소자가 배치되고,
    상기 제 1 내지 제 3 파장판의 전원 인가 여부에 따라 상이한 광기록 매체에 대해 각각 최적화된 상이한 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 편광 홀로그램 소자는 모두 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시키는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 편광 홀로그램 소자 다음에 제 4 파장판이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 파장판의 광입사면과 상기 제 3 편광 홀로그램 소자의 광출사면에 각각 커버 글래스가 배치되는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  13. 광픽업 장치에서 광기록 매체로부터 반사된 광을 회절시켜 광검출기에 제공하는 것으로,
    2개의 파장판 및 상기 2개의 파장판 사이에 개재된 하나의 편광 홀로그램 소자로 구성된 모듈이 복수 개 배열되어 있으며,
    상기 파장판은 전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키고,
    상기 편광 홀로그램 소자는 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시키거나, 또는 제 2 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향의 광을 회절시키며,
    상기 복수의 모듈 내의 편광 홀로그램 소자는 서로 상이한 회절 패턴을 갖고, 상기 복수의 모듈 내의 파장판의 전원 인가 여부에 따라 상이한 광기록 매체에 대해 각각 최적화된 상이한 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  14. 광픽업 장치에서 광기록 매체로부터 반사된 광을 회절시켜 광검출기에 제공하는 것으로,
    광의 진행 방향을 따라 하나의 파장판과 두 개의 편광 홀로그램 소자가 순차적으로 배치되어 있으며,
    상기 파장판은 전기적 제어에 의해 입사광의 편광방향을 변화시키거나 입사광을 그대로 투과시키고,
    상기 편광 홀로그램 소자는 제 1 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향에 수직인 제 2 편광방향의 광을 회절시키거나, 또는 제 2 편광방향의 광을 그대로 투과시키고 제 1 편광방향의 광을 회절시키며,
    상기 두 개의 편광 홀로그램 소자는 서로 상이한 회절 패턴을 갖고, 상기 파장판의 전원 인가 여부에 따라 상이한 광기록 매체에 대해 각각 최적화된 상이한 회절 패턴을 광검출기에 제공하는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 두 개의 편광 홀로그램 소자 중에서 하나의 편광 홀로그램 소자는 제 1 편광방향을 갖는 광을 회절시키고 제 1 편광방향에 수직한 제 2 편광방향을 갖는 광을 그대로 투과시키며, 다른 하나의 편광 홀로그램 소자는 제 2 편광방향을 갖는 광을 회절시키고 제 1 편광방향을 갖는 광을 그대로 투과시키는 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  16. 삭제
  17. 제 5 항, 제 7 항 내지 제 9 항, 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파장판은 액정 패널인 것을 특징으로 하는 능동형 편광 홀로그램 소자.
  18. 광원에서 방출된 광을 광기록 매체에 제공하고, 광기록 매체로부터 반사된 광을 광검출기로 검출하는 광픽업 장치에 있어서,
    제 5 항, 제 7 항 내지 제 9 항, 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 능동형 편광 홀로그램 소자가 상기 광기록 매체와 광검출기 사이의 광경로에 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
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