KR19980023589A - 광 픽-업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 광원(11)으로부터의 광을 대물렌즈(14)로 집속시켜 광디스크(15)에 조사한 후 그 반사되는 광을 광검출기(16)로 수광하는 광픽업장치에서, 다수의 광학소자가 안치되는 실리콘기판(1)의 일측 상면에 돌출형성시킨 지지체(2)에 상기 광원(11)과 상기 광검출기(16)를 각각 내장시키고, 상기 실리콘기판(1)의 타측 상면에 빔스플리터(17)가 형성된 프리즘(3)을 설치시키되, 상기 빔스플리터(17)의 일면에는 상기 광원(11)으로부터의 광을 상기 광디스크(15)측으로 반사시킴과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 입사되는 광을 투과시키는 반사/투과면(17a)이 형성되고, 상기 빔스플리터(17)의 타면에는 상기 반사/투과면(17a)을 투과한 광을 그대로 투과시키는 투과면(17b) 및 상기 반사/투과면(17a)을 투과한 광을 재차 반사시켜 상기 반사/투과면(17a)을 통해 상기 광검출기(16)측으로 입사시키는 반사면(17c)이 형성되는 한편, 상기 빔스플리터(17)와 상기 대물렌즈(14)사이에는 상기 빔스플리터(17)에 의해 반사되어 입사되는 상기 광원(11)으로부터의 광 및 상기 광디스크(15)에서 반사되어 상기 대물렌즈(14)를 통해 입사되는 광을 파장변환시키는 파장변환판(18)이 설치된 것이다.

Description

광픽업장치

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광디스크상으로의 정보기록 및 그 기록된 정보독출을 수행할 수 있는 광픽업장치의 내부구성을 간소화시킨 광픽업장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 최초의 광학식 디지탈 오디오 디스크(CD)는 1978년 네덜란드의 필립스사가 개발·발표한 후 일본의 소니사와의 타협에 의해 계속하여 실용화되어 왔으며, 현재에는 디지탈기술의 괄목할 만한 발달로 인해 막대한 양의 정보를 기록/재생할 수 있는 광디스크가 제품화되어 출시되고 있다.

그러한 광디스크상에 기록된 정보를 재생시키기 위해서는 광픽업장치가 채용되는데, 통상적인 광픽업장치는 도 1에 도시된 바와 같이 광디스크(15)상에 기록된 정보를 독출하기 위해 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드로 된 광원(11)과, 그 광원(11)에서 방사되는 레이저 빔을 0차와 ±1차의 3빔으로 분할하는 회절격자(12) 및, 그 회절격자(12)에 의해 3빔으로 분할된 레이저 빔을 대물렌즈(14)를 통해 광디스크(15)상의 소정위치(즉, 정보의 독출위치)에 조사되도록 상기 레이저 빔을 반사시킴과 더불어 그 대물렌즈(14)를 통해 광디스크(15)로부터 반사되어 입사되는 레이저 빔을 광검출기(16)측으로 투과시키는 빔스플리터(13)로 구성된다.

상술한 바와 같은 종래의 광픽업장치의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 광원(11)에서 방사된 소정의 발진파장을 갖는 레이저 빔은 회절격자(12)에 의해 3빔(즉, 0차광, ±1차광)으로 분리되고, 3빔으로 분리된 레이저 빔은 일정한 비율의 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(13)로 입사되며, 그 빔스플리터(13)는 입사된 반사광을 대물렌즈(14)측으로 반사시키게 된다. 그에 따라, 그 광은 대물렌즈(14)에 의해 수 μm정도의 에어리어 형태로 집광되어 광디스크(15)의 기록면에 조사되고 난 후 반사되는데, 그 반사되는 광은 피트(15a)에 의해 변조되고, 그 변조된 광정보는 상기 대물렌즈(14)와 빔스플리터(13)를 통해 광검출기(16)로 인가되어 RF신호 및 포커스신호, 트랙킹신호를 발생시키게 된다. 따라서, 후단의 도시되지 않은 디지탈신호처리수단에서는 이러한 포커스신호, 트랙킹신호를 이용하여 광픽업에 대한 포커스 및 트랙킹제어동작을 수행할 뿐만 아니라 그 RF신호를 이용하여 원래의 신호를 복조해 냄으로써 상기 광디스크(15)상에 기록된 정보를 재생하게 되는 것이다.

그런데, 상술한 바와 같이 다수개의 광학소자로 이루어진 종래의 광픽업장치를 완성시키기 위해서는 세밀한 조립공정이 필요하게 되고, 그 조립공정에 있어서 특히 각각의 광학소자를 정확하게 설치시켜야 되는데, 실수로 부정확하게 설치시킨 경우에는 제품완성후에 비정확한 신호가 재생되므로 깨끗한 음질 및 화질을 보장받을 수 없게 되어 제품의 신뢰도가 저하되는 불상사가 발생된다.

따라서 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 내부구성요소를 보다 간단하게 집적화시켜 포커싱/트랙킹 및 정보재생동작 등을 행할 수 있도록 된 광픽업장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 광원으로부터의 광을 대물렌즈로 집속시켜 광디스크에 조사한 후 그 반사되는 광을 광검출기로 수광하는 광픽업장치에 있어서,

다수의 광학소자가 안치되는 실리콘기판의 일측 상면에 돌출형성시킨 지지체에 상기 광원과 광검출기를 각각 내장시키고, 그 실리콘기판의 타측 상면에 빔스플리터가 형성된 프리즘을 설치시키되, 그 빔스플리터의 일면에는 상기 광원으로부터의 광을 광디스크측으로 반사시킴과 더불어 상기 광디스크에서 반사되어 입사되는 광을 투과시키는 반사/투과부재가 형성되고, 그 빔스플리터의 타면에는 상기 반사/투과부재를 투과한 광을 그대로 투과시키는 투과부재 및 상기 반사/투과부재를 투과한 광을 재차 반사시켜 그 반사/투과부재를 통해 상기 광검출기측으로 입사시키는 반사부재가 형성되는 한편, 상기 빔스플리터와 대물렌즈사이에는 그 빔스플리터에 의해 반사되어 입사되는 상기 광원으로부터의 광 및 상기 광디스크에서 반사되어 상기 대물렌즈를 통해 입사되는 광을 파장변환시키는 파장변환판이 설치된 광픽업장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 반사/투과부재는 PBS코딩처리되어 있다.

그리고, 상기 반사부재는 나이프 엣지(Knife edge)처리되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따르면, 광원으로부터의 광은 프리즘의 빔스플리터의 반사/투과면을 통해 파장변환판에서 파장변환된 후 대물렌즈를 통해 광디스크에 조사되고, 그 광디스크에서 반사된 광은 대물렌즈를 통해 파장변환판에서 파장변환된 후 빔스플리터의 반사/투과부재를 투과하고 나서 일부는 투과부재를 통해 그대로 투과되며 일부는 반사부재를 통해 반사되어 반사/투과부재를 통해 광검출기로 입사된다.

도 1은 일반적인 광픽업장치의 구성을 설명하는 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치의 구성을 나타낸

도면,

도 3은 도 2에 도시된 광검출기에 수광되는 광상태에 따른 포커싱정보를

검출하는 예를 나타낸 도면이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 실리콘기판2: 지지체

3: 프리즘11: 광원

12: 회절격자13,17: 빔스플리터

14: 대물렌즈15: 광디스크

16: 광검출기18: 파장변환판

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 광학소자가 안치되는 실리콘기판(1), 광원(11)과 광검출기(16)가 내장된 지지체(2), 대물렌즈(14), 빔스플리터(17)가 형성된 프리즘(3), 파장변환판(18)으로 구성되는 바, 도 1에서 설명한 부분과 동일한 구성요소에 대해서는 참조부호를 동일하게 부여하면서 그에 대한 설명은 생략한다.

동 도면에서, 상기 지지체(2)는 일정두께의 실리콘기판(1)의 일측 상면에 일정한 형태로 돌출형성되는 바, 그 지지체(2)에는 S파만을 방사하는 레이저다이오드로 이루어진 광원(11) 및 예컨대 4분할 포토다이오드로 이루어진 광검출기(16)가 내장되는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 광원(1)의 설치위치가 광검출기(16)의 설치위치에 비해 높도록 한다.

그리고, 상기 프리즘(3)은 상기 실리콘기판(1)의 타측 상면에 설치되되, 그 프리즘(3)의 상면[즉, 상기 광원(11)과 광검출기(16)를 대향하고 있는 면}에는 일정두께(t)의 빔스플리터(17)가 비스듬히 형성되어 있다.

여기서, 상기 빔스플리터(17)의 일면은 상기 광원(11)에서 방사되어 입사되는 광(본 발명의 실시예에서는 S파만이 방사되는 것으로 설정)을 상기 광디스크(15)측으로 반사시키도록 함과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 입사되는 광(P파임)을 투과시키도록 하는 PBS코딩처리된 반사/투과부재(17a)로 이루어지고, 그 빔스플리터(17)의 타면{반사/투과부재(17a)와 반대되는 면}은 상기 반사/투과부재(17a)를 투과한 광(P파)을 그대로 투과시키는 투과부재(17b) 및 그 반사/투과부재(17a)를 투과한 광(P파)을 전반사시켜 상기 반사/투과부재(17a)를 통해 광검출기(16)측으로 입사되도록 나이프 엣지(Knife edge)처리된 반사부재(17c)로 이루어진다.

한편, 상기 파장변환판(18)은 상기 빔스플리터(17)와 대물렌즈(14)사이에 설치되는 바, 그 파장변환판(18)은 상기 빔스플리터(17)의 반사/투과부재(17a)에서 반사되어 상기 광디스크(15)측으로 입사되는 광(S파)을 원편광으로 파장변환시키는 한편, 상기 광디스크(15)에서 반사되어 대물렌즈(14)를 통해 상기 빔스플리터(17)의 반사/투과부재(17a)로 입사되는 광(원편광)을 P파로 변환시키게 된다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 광원(11)에서 방사되는 소정의 발진파장의 광(본 발명의 실시예에서는 S파)은 대향하고 있는 프리즘(3)의 상면에 형성된 빔스플리터(17)의 반사/투과부재(17a)에서 반사되어 파장변환판(18)으로 지향하게 된다. 그 파장변환판(18)에 입사된 광(S파)은 원편광으로 변환되어 대물렌즈(14)에 의해 집속되어 광디스크(15)의 기록면에 조사된다.

그 후, 상기 광디스크(15)의 기록면에서 반사되는 광(즉, 원편광)은 상기 대물렌즈(14)를 통해 파장변환판(18)으로 입사되고, 그 입사된 광은 파장변환판(18)에 의해 P파로 변환되고서 빔스플리터(17)의 반사/투과부재(17a)로 입사된다. 그에 따라, 그 입사된 광은 P파이므로 그 반사/투과부재(17a)를 그대로 투과하여 상기 빔스플리터(17)의 타면에까지 도달하게 된다. 이어, 그 타면에 도달한 광(P파)중에서 투과부재(17b)에 도달한 광은 그대로 투과되어 소실되고, 상기 타면에 도달한 광(P파)중에서 반사부재(17c)에 도달한 광은 반사되어 상기 반사/투과부재(17a)를 투과하면서 광검출기(16)로 입사된다.

즉, 예를 들어 대물렌즈(14)와 광디스크(15)의 거리가 적정거리인 경우(광디스크(15)상의 기록면에 정확한 촛점이 형성된 경우)에는 광검출기(16)는 도 3가에 도시된 바와 같은 포커싱형태를 취하게 되고, 상기 대물렌즈(14)가 광디스크(15)의 기록면에 너무 근접하게 되면 상기 광검출기(16)는 도 3나에 도시된 바와 같은 포커싱형태를 취하게 되며, 상기 대물렌즈(14)가 광디스크(15)의 기록면에서 너무 멀리 떨어져 있는 경우에는 상기 광검출기(16)는 도 3다에 도시된 바와 같은 포커싱형태를 취하게 된다.

따라서, 그 광검출기(16)에 수광된 광량 및 광상태를 이용하여 RF신호재생 및 포커싱정보/트랙킹정보를 얻어내게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 광픽업장치에 비해 보다 간단한 구조를 이루면서 포커싱/트랙킹동작 및 정보재생동작을 충분히 수행할 수 있으므로, 광픽업장치의 경박단소화를 추구할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 조립과정에서 발생되는 오차발생률을 낮출 수 있고 그로 인해 제품의 신뢰도를 증대시키는 이점이 있게 된다.

Claims (3)

1. 광원(11)으로부터의 광을 대물렌즈(14)로 집속시켜 광디스크(15)에 조사한 후 그 반사되는 광을 광검출기(16)로 수광하는 광픽업장치에 있어서,

   다수의 광학소자가 안치되는 실리콘기판(1)의 일측 상면에 돌출형성되면서 상기 광원(11)과 광검출기(16)를 각각 내장한 지지체(2)와, 상기 실리콘기판(1)의 타측 상면에 설치되면서 빔스플리터(17)가 형성된 프리즘(3), 상기 빔스플리터(17)의 일면에 형성되어 상기 광원(11)으로부터의 광을 상기 광디스크(15)측으로 반사시킴과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 입사되는 광을 투과시키는 반사/투과부재(17a), 상기 빔스플리터(17)의 타면에 형성되어 상기 반사/투과부재(17a)를 투과한 광을 그대로 투과시키는 투과부재(17b), 상기 반사/투과부재(17a)를 투과한 광을 재차 반사시켜 상기 반사/투과부재(17a)를 통해 상기 광검출기(16)측으로 입사시키는 반사부재(17c) 및, 상기 빔스플리터(17)와 상기 대물렌즈(14)사이에 설치되어 상기 빔스플리터(17)에 의해 반사되어 입사되는 상기 광원(11)으로부터의 광 및 상기 광디스크(15)에서 반사되어 상기 대물렌즈(14)를 통해 입사되는 광을 파장변환시키는 파장변환판(18)으로 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 반사/투과부재(17a)는 PBS코딩처리된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 반사부재(17c)는 나이프 엣지처리된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.