KR19980023596A - 광 픽업 장치 - 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 일측상면에 돌출형성시킨 지지체(2)에 상기 광원(11)과 광검출기(16)를 각각 내장시키고, 상기 실리콘기판(1)의 타측 상면에 빔스플리터(13)가 설치된 프리즘(3)을 결합시키는 한편, 상기 빔스플리터(13)로 입사되는 상기 광원(11)으로부터의 광을 파장변환하여 상기 대물렌즈(14)측으로 입사시킴과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 상기 대물렌즈(14)를 통해 입사되는 광을 파장변환하여 상기 빔스플리터(13)로 입사시키는 파장변환판(17)을 상기 빔스플리터(13)와 대물렌즈(14)사이에 위치시키되, 상기 빔스플리터(13)의 일면에는 상기 광원(11)으로부터의 광을 상기 광디스크(15)측으로 반사시킴과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 입사되는 광을 투과시키는 반사/투과면(13a)이 형성되고, 상기 빔스플리터(13)의 타면에는 상기 반사/투과면(13a)을 투과하여 도달된 광이 재차 상기 반사/투과면(13a)을 거쳐 상기 광검출기(16)측으로 입사되도록 반사시키는 반사면(13b)이 형성된 것이다.

Description

광픽업장치

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광디스크상으로의 정보기록 및 기록된 정보를 독출할 수 있는 광픽업장치의 내부구성을 보다 간단히 구성화한 광픽업장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 현재에는 디지탈기술의 발달로 인해 막대한 양의 정보를 기록/재생할 수 있도록 하는 광디스크가 개발되어 제품화되고 있고, 그러한 광디스크는 디스크플레이어내의 턴테이블상에 안착된 후 모터회전에 의해 함께 회전하게 되는데, 그 광디스크에 기록된 정보는 광픽업장치에 의해 독출된 후 디지탈신호처리수단에 의해 재생된다.

여기서, 그 광픽업장치는 통상적으로 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 광픽업장치에 따르면, 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. 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 된다.

그런데, 이와 같은 구성의 종래 광픽업장치는 다수개의 광학소자 즉, 광원(11), 회절격자(12), 빔스플리터(13), 대물렌즈(14), 광검출기(16) 등의 소자가 상호 일정간격을 유지하면서 정위치에 설치됨으로써 하나의 완성제품을 이루게 되는데, 이 경우 어느 한 광학소자라도 정위치에 설치되지 않게 되면 제품완성후의 신호독출/재생과정에서 비정상적인 신호의 독출/재생이 행해지게 되고, 그로 인해 불량한 음질 또는 화질을 제공하게 되는 불상사가 발생된다.

따라서 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 내부구성을 보다 집약/축소시킴으로써 작업공정의 편리성을 도모할 뿐만 아니라 포커싱/트랙킹 및 정보재생 등의 동작이 보다 신뢰성 있게 행해질 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 일측상면에 돌출형성시킨 지지체에 상기 광원과 광검출기를 각각 내장시키고, 그 실리콘기판의 타측 상면에 빔스플리터가 설치된 프리즘을 결합시키는 한편, 그 빔스플리터로 입사되는 상기 광원으로부터의 광을 파장변환하여 대물렌즈측으로 입사시킴과 더불어 상기 광디스크에서 반사되어 대물렌즈를 통해 입사되는 광을 파장변환하여 상기 빔스플리터로 입사시키는 파장변환판을 상기 빔스플리터와 대물렌즈사이에 위치시키되, 그 빔스플리터의 일면에는 상기 광원으로부터의 광을 상기 광디스크측으로 반사시킴과 더불어 상기 광디스크에서 반사되어 입사되는 광을 투과시키는 반사/투과부재가 형성되고, 그 빔스플리터의 타면에는 그 반사/투과부재를 투과하여 도달된 광이 재차 그 반사/투과부재를 거쳐 상기 광검출기측으로 입사되도록 반사시키는 반사부재가 형성된 광픽업장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 반사/투과부재는 PBS코딩처리되어 있다.

그리고, 상기 반사부재는 반사형 홀로그램격자로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따르면, 광원으로부터의 광은 빔스플리터의 반사/투과부재에 의해 반사되어 파장변환판에서 파장변환된 후 대물렌즈를 거쳐 광디스크에 조사되고, 그 광디스크에서 반사되는 광은 대물렌즈를 통해 파장변환판에서 파장변환된 후 빔스플리터의 반사/투과부재를 투과하여 반사부재에서 반사되어 재차 반사/투과부재를 거쳐 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 RF신호 및 포 커싱/트랙킹정보를 검출하는 예를 나타낸 도면이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 실리콘기판2: 지지체

3: 프리즘11: 광원

12: 회절격자13: 빔스플리터

14: 대물렌즈15: 광디스크

16: 광검출기17: 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), 빔스플리터(13)가 형성된 프리즘(3), 광디스크(15)를 대향하고 있는 대물렌즈(14), 파장변환판(17)으로 구성되는 바, 도 1에서 설명한 부분과 동일한 구성요소에 대해서는 참조부호를 동일하게 부여하면서 그에 대한 설명은 생략한다.

즉, 지지체(2)는 실리콘기판(1)의 일측 상면에 일정크기로 돌출형성되는 바, 그 지지체(2)에는 S파만을 방사하는 레이저다이오드로 이루어진 광원(11) 및 예컨대 4분할 포토다이오드(D1,D2,D3,D4)로 이루어진 광검출기(16)가 내장되는데, 본 발명에서 상정하는 광원(11)은 광검출기(16)의 설치위치보다 높은 위치에 설치된다.

그리고, 프리즘(3)은 실리콘기판(1)의 타측 상면에 설치되면서 그 일면{즉, 광원(11)과 광검출기(16)에 대향하고 있는 면}에는 빔스플리터(13)가 일정두께(t)로 비스듬히 형성되어 있다.

여기서, 그 빔스플리터(13)의 일면은 PBS코팅처리된 반사/투과부재(13a)로 이루어지게 되어, 광원(11)으로부터의 광(S파)을 광디스크(15)측으로 전반사시키는 반면에 그 광디스크(15)에서 반사되어 대물렌즈(14) 및 후술하는 파장변환판(17)을 거쳐 입사되는 P파를 투과시킨다. 그리고, 그 빔스플리터(13)의 타면{즉, 반사/투과면(13a)과 반대되는 면}은 홀로그램격자 형태를 취함과 동시에 반사코딩된 반사면(13b)을 이루게 되어 그 반사/투과부재(13a)를 투과하여 도달된 광(P파)을 회절시킴과 동시에 반사/투과부재(13a)로 반사시켜 그 반사/투과부재(13a)를 재차 투과하여 광검출기(16)측으로 입사되도록 한다.

한편, 파장변환판(17)은 그 빔스플리터(13)와 대물렌즈(14)사이에 설치되어, 빔스플리터(13)의 반사/투과부재(13a)에서 반사되어 광디스크(15)측으로 입사되는 광(S파)을 원편광으로 파장변환시키는 한편, 그 광디스크(15)에서 반사되어 대물렌즈(14)를 통해 입사되는 광(원편광)을 P파로 파장변환시킨 후 빔스플리터(13)의 반사/투과부재(13a)로 입사시킨다.

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

먼저, 광원(11)에서 방사되는 광(본 발명의 실시예에서는 S파)은 대향하고 있는 프리즘(3)의 상면에 형성된 빔스플리터(13)의 반사/투과부재(13a)에서 반사되어 파장변환판(17)으로 지향하게 되고, 그 파장변환판(17)에 입사된 광(S파)은 파장변환판(17)에 의해 원편광으로 파장변환된 후 대물렌즈(14)에서 집속되어 광디스크(15)의 기록면에 조사된다.

그 후, 그 광디스크(15)의 기록면에서 반사되는 광(즉, 원편광)은 역으로 대물렌즈(14)를 통해 파장변환판(17)으로 입사되고, 그 입사된 광은 파장변환판(17)에 의해 P파로 파장변환되고서 빔스플리터(13)의 반사/투과부재(13a)로 입사된다. 그에 따라, 그 입사된 광은 P파이므로 그 반사/투과부재(13a)를 그대로 투과하여 빔스플리터(13)의 타면에 형성된 반사부재(13b)에 도달하게 된다. 이어, 그 반사부재(13b)에 도달한 광(P파)은 회절되어 반사/투과부재(13a)로 반사되고, 그 반사광은 반사/투과부재(13a)를 투과하여 광검출기(16)로 입사된다.

따라서, 그 광검출기(16)에 수광된 광량을 이용하여 RF신호재생 및 포커스정보/트랙킹정보를 얻어내게 된다.

다시 말해서, 예를 들어 대물렌즈(14)가 광디스크(15)의 기록면에 너무 근접하게 되면 본 발명에서 상정하는 광검출기(16)로 입사되는 광의 상태는 도 3가에 도시된 바와 같은 형태가 되고, 대물렌즈(14)가 광디스크(15)의 기록면상의 정보를 정확하게 독출할 수 있는 위치(즉, 거리)에 있게 되면 본 발명에서 상정하는 광검출기(16)로 입사되는 광의 상태는 도 3나에 도시된 바와 같은 형태가 되며, 대물렌즈(14)가 광디스크(15)의 기록면에서 너무 멀리 떨어져 있는 경우에는 본 발명에서 상정하는 광검출기(16)로 입사되는 광의 상태는 도 3다에 도시된 바와 같은 형태가 된다. 따라서 상술한 경우에 의하면, RF신호는 D1 + D2 + D3 + D4에 의해 얻어지게 되고, 포커스에러신호는 (D1 + D4) - (D2 + D3)에 의해 얻어지게 되며, 트랙킹에러신호는 (D1 + D2) - (D3 + D4)에 의해 얻어지게 된다.

이와 같은 동작에 의해 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치는, 포컬트(foucault)법에 의해 포커싱정보를 정확히 얻어내게 되고, 푸시-풀법(push-pull법;1빔법)에 의해 트랙킹정보를 정확히 얻어내게 됨을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 광픽업장치에 비해 보다 간단하면서 집약된 구성을 취하므로, 기구적인 조립오차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그로 인해 재생정보의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 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 일측상면에 돌출형성되면서 상기 광원(11)과 광검출기(16)를 각각 내장한 지지체(2)와, 상기 실리콘기판(1)의 타측 상면에 빔스플리터(13)를 갖추면서 설치된 프리즘(3), 상기 빔스플리터(13)와 대물렌즈(14)사이에 위치하여 상기 빔스플리터(13)로 입사되는 상기 광원(11)으로부터의 광을 파장변환하여 상기 대물렌즈(14)측으로 입사시킴과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 상기 대물렌즈(14)를 통해 입사되는 광을 파장변환하여 상기 빔스플리터(13)로 입사시키는 파장변환판(17), 상기 빔스플리터(13)의 일면에 형성되어 상기 광원(11)으로부터의 광을 상기 광디스크(15)측으로 반사시킴과 더불어 상기 광디스크(15)에서 반사되어 입사되는 광을 투과시키는 반사/투과부재(13a) 및, 상기 빔스플리터(13)의 타면에 형성되어 상기 반사/투과부재(13a)를 투과하여 도달된 광이 재차 상기 반사/투과부재(13a)를 거쳐 상기 광검출기(16)측으로 입사되도록 반사시키는 반사부재(13b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 반사/투과부재(13a)는 PBS코딩처리된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 반사부재(13b)는 반사형 홀로그램격자 로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업장치.