KR19980039165A - 두 개의 광원을 구비하는 광픽업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 두개의 광원에 의한 물점거리가 소정 범위 내에 있도록 구성된 두 개의 광원을 구비한 광픽업장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 광픽업장치는, 빔을 방출하는 제1광원 및 제2광원과, 상기 광원에서의 빔을 각각 다른 반사각을 가지고 소정의 물점 거리 이내로 반사하는 반사수단으로 구성되고, 상기 반사수단은, 상기 광원 사이에 위치하고, 각각 다른 기울기를 가지는 반사면으로 구성된다. 본 발명의 다른 실시예에 의한 광픽업장치는, 빔을 방출하는 제1광원과, 다른 파장의 빔을 방출하면서 제1광원과는 상이한 높이를 가지는 제2광원, 상기 광원에서의 빔을, 각각 다른 반사부분에 의하여 소정 물점 거리 이내로 반사하는 반사수단을 포함하여 구성된다.

Description

두 개의 광원을 구비하는 광픽업장치

도 2는 도 1의 요부 예시도.

도 1은 종래의 광픽업장치의 개략적인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 광픽업장치의 예시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광픽업장치의 예시도.

도 5는 본 발명과 종래의 것의 가상 물점거리를 비교한 모식도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10a, 20a, 30a : 제1광원

10b, 20b, 30b : 제2광원

12, 22, 32 : 반사부

12a, 22a, 32a : 제1반사면

12b, 22b, 32b : 제2반사면

P1, P2, P3, P4 : 가상 물점

본 발명은 광기록재생을 위한 광픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 상이한 파장의 빔의 방출을 위한 두 개의 광원을 구비하고, 광원에 의한 물점거리를 더욱 근접시킬 수 있는 광픽업장치에 관한 것이다.

현재까지 광기록매체로서 널리 사용되고 있는 CD(Compact Disc)에 비하여 보다 많은 정보를 저장할 수 있는 고밀도 기록매체로서 DVD(Digital Video Disc)가 개발되어 상용화되기에 이르렀다. CD에 비하여 고밀도 기록 매체인 DVD에 기록된 정보를 재생하기 위해서는, 광원으로 사용되는 레이저다이오드에 의하여 기록층에 형성되는 스폿(spot)의 크기가 상이한 별도의 장치가 필요하다. 그러나 기존의 CD의 보급성을 고려하면, CD 및 DVD를 겸할 수 있는 재생장치가 바람직하다. 즉, 다른 파장의 빔을 방출하는 별개의 광원을 사용하거나, 디스크의 기록면에 집광을 위한 대물렌즈의 개구수를 변화하는 것에 의하여 이러한 목적을 달성할 수 있으며, 현재 대물렌즈의 개구수를 조절하는 것에 의하여 양자를 겸할수 있는 재생장치가 개발되었다. 즉 단일의 광원을 이용하되, 대물렌즈의 개구수를 조절함으로써, 양자의 기록재생을 겸할 수 있으나, 이러한 것은 광디스크에 기록된 신호를 재생하는 재생장치에 한정되는 것이다.

상기와 같은 광디스크에 기록된 신호의 재생이라는 기능에 더하여, 광디스크에 신호를 기록할 수 있는 기능을 구비하는 광픽업장치에 있어서는 단일의 광원에 의하여 양자의 기능을 수행하는 것은 현재의 기술로는 상당히 어려운 것으로 알려져 있다. 구체적으로 예를 들면, 기륵된 신호의 재생을 위한 DVD 플레이어와와 CD에 쓰기 기능이 더해진 CDR (Compact Disc Recorder)를 하나의 광픽업 장치에 구현하는 경우, 단일의 광원을 사용하는 것은 어렵다. 구체적인 예를 보면, 635nm 또는 650nm의 파장을 가지는 적색광의 레이저다이오드를 이용하는 DVD용 광원으로 CDR을 구성하면, 상기 파장의 빔은 CD의 기록면에서 대부분 흡수되어 버리고 말기 때문에 CDR용 광원으로 사용하는 것이 불가능하게 된다. 따라서 두 개의 광원을 별도로 이용하지 않으면 안되는 것이다. 그리고 이와 같이 두 개의 광원을 이용하여 양자를 겸할 수 있는 하나의 광픽업장치를 구성하는 경우에는 다음과 같은 조건이 뒤따른다.

먼저, 각각의 광원에서 주사된 빔에 의하여 형성되는 가상 물점(이하에서 물점이라고도 한다)이 일정 구간내에 위치하여야 한다는 것이다. 즉, 각각의 광원에서 주사된 빔에 의하여 형성되는 물점이 100μm 이내의 범위에 있어야 두개의 광원을 가지면서 하나의 광경로에 의한 신호의 기록 및 재생이 가능하게 되 것이다. 그러나 광원으로 사용되는 반도체다이오드의 폭은 각각 250μm 내지 300μm 이고, 두 개의 반도체다이오드를 접착하는 경우에도 물점은 상기와 같은 이격 거리가 생기기 때문에, 허용값이내의 물점거리를 확보하는 것도 어렵다.

그리고 상기와 같은 물점거리를 확보하면서도, 각각의 광원에 의한 발열 문제를 해결하지 않으면 안된다. 즉, 광픽업장치에서 반도체다이오드는 23±1℃를 유지하지 않으면 안되고, 통상 5mW의 전력을 요구하는 DVD의 플레이시 상기 온도를 초과하면 반도체다이오드의 성능이 저하되고, 통상 3mW의 전력을 요구하는 CD의 기록시 상기 온도를 초과하면 반도체다이오드가 파괴되는 현상이 초래된다. 따라서 물점 거리를 확보하기 위하여 두 개의 광원을 접근시키면, 인접한 광원에서의 발열로 인하여 상술한 바와 같은 문제점이 발생하게 된다.

또한 광픽업장치의 소형화, 박형화에도 문제점이 지적될 수 있다. 통상광원에서의 빔의 방출을 일정하게 유지하기 위하여 광안정기(Auto Power Controller : APC)를 이용하고 있다. 상기 광안정기는, 광원에서 발광되는 빔의 후광을 감지하는 광검출기와 연결되어, 상기 광검출기에서 검출된 광을 이용하여 광원으로의 전력을 제어하는 것이다. 이러한 광검출기 등을 포함하여 두 개의 광원을 구비하는 하나의 픽업을 구성하는 것은 각각의 소자의 배열 문제 등을 비릇한 많은 설계상의 어려움을 가지고 있다.

두 개의 광원을 가지는 하나의 광픽업을 이용하는 CDR 및 DVD겸용 광픽업장치는 상술한 바와 같은 조건을 가지고 있기 때문에, 실제 설계상 많은 어려움이 뒤따르고 있다.

상기와 같은 문제점으로 인하여, 현재 개발된, 두 개의 광원을 이용하는 광픽업장치는, 두 개의 광원에서 주사되는 빔에 의하여 형성되는 광경로에 해당하는 각각의 광소자를 전부 독립적으로 구성하고 있다.

이와 같이 두 개의 광경로를 형성하는 광소자를 별도로 구성하는 것은, 구성 부품이 증가하고 이로 인하여 조립이 복잡해지는 단점이 있음은 당연하다. 또한 단일의 광경로를 형성하는 것에 비하여 제품이 커지기 때문에 소형화, 박형화하는 현재의 추세에 부응하지 못하는 것도 당연한 결과이다.

도 1은 본 출원인에 의하여 제안된 바 있는 것으로, 스템(16)상에 대칭으로 이격된 제1광원(10a,10b)과, 상기 광원들에서의 빔을 디스크 측으로 반사하는 반사부(12)로 구성되는 광픽업장치를 도시한 것이다. 상기 반사부(12)는, 각각의 광원에서의 빔을 반사시키기 위한 두 개의 반사면(12a,12b)을 구비하고 있다.

이와 같이, 상기 반사부(12)를 삼각형상으로 하고, 각각의 반사면(12a,12b)에서 상부로 빔을 반사하는 것에 의하여, 상부로 반사되는 각각의 빔 사이의 가상물점 거리(a)는 허용치(100μm )를 벗어나지 않도록 하고 있다. 실질적으로 두 개의 광원에서 방출되는 빔의 가상 물점 거리는 가능하면 일치시킬 수 있도록 근접시키는 것이 바람직하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파장이 다른 두 개의 광원을 구비하면서, 소형화 및 박형화가 가능하도록 구성되는 광픽업장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 두 개의 광원을 구비하는 광픽업장치에서, 두 개의 광원에 의한 빔의 가장 물점거리를 더욱 근접시킴으로써, 정확한 신호의 재생 및 기록이 가능한 광픽업장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광픽업장치는, 빔을 방출하 제1발광수단 및 제2발광수단과, 상기 발광수단에서의 빔을 각각 다른 반사각을 가지고 소정의 물점 거리 이내로 반사하는 반사수단을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 반사수단은, 상기 발광수단 사이에 위치하고, 각각 다른 기울기를 가지는 반사면으로 구성되며, 상기 반사면은, 실리콘 반사면 또는 마이크로 프리즘에 의한 반사면으로 구성할 수 있다.

상기 제1발광수단 및 제2발광수단의 빔의 파장은, 각각 635nm 또는 650nm 및 780nm으로 함으로써 DVD 및 CDR을 겸용할 수 있으며, 상기 제1발광수단 및 제2발광수단에 의하여 형성되는 가상 물점거리는 100μm 이내의 범위로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 광픽업장치는, 빔을 방출하는 제1발광수단및 제2발광수단, 그리고 상기 발광수단에서의 빔을, 각각 다른 반사부분에 의하여 소정 물점 거리 이내로 반사하는 반사수단을 포함하고 있다.

상기 발광수단이 서로 다른 높이에서 발광하는 것에 의하여, 반사수단의 반사부분이 상이하게 되어, 두 개의 광원에 의한 물점을 서로 근접시키고 있다. 그리고 본 실시예에 의한 반사수단도 상술한 반사수단에 대한 여러 가지 실시예를 적용하는 것이 가능하다.

다음에는 도면에 도시한 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 광픽업장치는, 각각 상이한 파장의 빔을 방출하는 제1광원(20a) 및 제2광원(20b)과, 상기 광원에서의 빔을 디스크측으로 반사하는 반사부(22)를 포함하여 구성된다.

상기 제1광원(20a) 및 제2광원(20b)은, 각각 상이한 파장의 빔을 방출하는 것으로, 예를 들면, 제1광원(20a)은 DVD의 재생에 적합한 파장 즉, 635nm 또는 650nm의 파장을 방출하는 것이다.

그리고 상기 반사부(22)는, 상기 광원(20a,20b)에서 방출된 빔을 디스크 측으로 반사하기 위한 것으로, 제1반사면(22a)과 제2반사면(22b)을 구비하고 있다. 상기 반사면(22a,22b)는, 상이한 반사면 기울기를 가지는 것으로, 도시한 바와 같이, 제1반사면(22a)의 기울기(θ₁)은, 제1반사면(22b)의 기울기(θ₂)에 비하여 작은크기를 가지고 있다.

제1반사면(22a)과 제2반사면(22b)이 각각 상이한 기울기를 가지는 것에 의하여 본 발명의 반사부(22)에, 도 2에 도시한 동일한 기울기를 가지는 반사면에 의한 가상 물점 거리보다, 더욱 근접하게 된다. 즉, 제2반사면(22b)의 기울기(θ₂)가, 제1반사면(22a)의 기울기 보다 크기 때문에, 제2반사면(22b)에 의하여 반사되 빔의 입사각 및 반사각은, 제1반사면(22a)에 의한 입사각 및 반사각보다 크게 된다. 따라서 일정한 유효 발광각을 가지고 발광하는 광원(20a,20b)에 의하여 형성되는 빔은 제1반사면(22a) 보다 큰 반사각을 가지기 때문에, 도 3에 점선으로 도시한 바와 같이, 제2반사면(22b)에 의한 가상 물점 거리(a₁)는, 도 2에 도시한 가상 물점 거리(a) 보다 작아지게 되는 것이다. 이 때 상기 광원(20a,20b)에 의한 가상 물점(P₁,P₂)은, 일정한 높이차(b₁)를 가지게 되는 면이 있으나, 이러한 높이차(b₁)가 디스크면의 집광에 미치는 영향은 극히 미미하고, 더욱이 이러한 것은 픽업의 포커싱 제어에 의하여 충분하게 해소될 수 있는 것이다.

여기서 가상 물점거리가 더욱 근접하게 된다는 것은, 실제 광원은 이격되어 있지만, 광원에서의 빔이 반사부에 의하여 디스크 측으로 반사되는 것에 의하여, 광원이 더욱 근접한 상태에서 빔을 방출하도록 한다는 것을 의미한다. 따라서 광픽업장치에 있어서, 두 개의 광원이 더욱 근접한 상태 또는 일치하는 상태에서 빔을 방출하도록 하는 것에 의하여, 더욱 정확한 정보의 재생 및 기록이 가능해지는 것이다.

상기 반사부(22)는, 빔을 반사할 수 있는 별도의 반사미러 등을 상술한 형상으로 가공하여, 스템(26)상에 접착하는 것도 가능할 것이고, 스템(26)의 상면을 도시한 바와 같은 형상(상이한 반사면의 각을 가지도록)으로 성형하고, 그 면에 빔의 반사가 가능한 재질의 것을 접착하여 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 실리콘 반사부를 성형하는 것도 가능할 것이고, 마이크로프리즘을 접착함으로써 반사면(22a,22b)을 구성하는 것도 가능할 것이다.

다음에는 본 실시예에서 반사면의 최소 크기를 살펴보기로 한다. 반사면의 최소 크기는 본 실시예에 의한 광픽업장치의 소형화 박형화와 관계되는 것임을 알 수 있다.

본 실시예에서 두 개의 광원(20a,20b)에서 반사면(22a,22b) 까지의 거리를 살펴보면, 광원에서의 빔은 일정한 유효 발광각(±10°)을 가지고 주사되고, 반사면(22a,22b)의 기울기도 일정하게 정해져 있다. 이 때 상기 반사부의 크기를 최소화하는 것과, 반사부(22)에서 광원까지의 거리를 최소화하는 것에 의하여 본 발명에 의한 광픽업장치의 소형화 및 박형화의 정도가 결정된다.

따라서 광원의 유효 발광각과 반사면의 기울기가 정해지면, 반사부(22)에서 광원까지의 거리를 최소화하는 것에 의하여 반사면(22a,22b)의 최소 크기가 정해질 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 반사면이 광원(20a,20b)에서의 빔의 유효발광각에 대한 광량의 전부를 이용하면서, 불필요한 반사면의 크기를 줄일 수 있게 된다. 이것한 것에 의하여, 광픽업장치의 소형화를 위한 설계가 가능하게 될것이다. 정리하면, 반사면의 크기는, 광원의 유효 발광각과, 광원과 반사면의 이격거리, 그리고 반사면의 기울기를 고려하여 결정되어야 하는 것이다.

도 5는, 광원의 유효 발광각을 무시하고, 광원에서의 빔의 중심점에 의한 빔의 경로를 모식적으로 도시함으로써, 본 발명에 의한 가상 물점이 종래의 것에 비하여 더 근접한 상태를 가지는 것을 보이고 있으며, 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 물점거리(a₁)는, 종래의 물점거리(a)에 비하여 짧음을 알 수 있다.

이와 같이 두 개의 광원에 의하여 형성되는 가상 물점 거리가 짧다는 것은, 선택적으로 발광하는 두 개의 광원에 의하여 디스크의 기록면에 형성되는 스폿이 더욱 정확하게 기록을 재생하거나, 정보의 기록을 행할 수 있다는 잇점을 제공하고 있다.

다음에는 도 4를 참조하면서 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.

본 실시예도, 상술한 실시예와 같이, 두 개의 광원에 의하여 형성되는 가상 물점거리를 더욱 근접하도록 하는 것이다. 본 실시예에 의하면, 가상 물점 거리를 좁히는 것은, 삼각형의 반사부와 두 개의 광원의 높이차를 통해서 구현하고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 의한 광픽업장치는, 각각 다른 파장의 빔을 방출하는 제1광원(30a) 및 제2광원(30b)과, 상기 광원에서의 빔을 디스크면 측으로 반사하는 반사부(32)로 구성된다.

상기 반사부(32)는 동일한 반사각을 가지도록 성형되어 있으며, 이러한 반사부(32)는 미러와 같은 반사수단을 별도로 가공하여 스템(36) 상에 접착하는 것도 가능할 것이다. 그리고 동일한 반사각을 가지는 형상으로 만들어진 스템(36)상에, 실리콘 반사부을 성형하거나, 마이크로프리즘을 접착하는 것에 의하여, 두개의 광원에서의 빔을 상부로 반사하는 반사면(32a,32b)을 구성하는 것도 가능할것이다.

본 실시예에 의한 제1광원(30a,30b)은, 각각 상이한 주파수의 빔을 방출하는 것으로, 예를 들면 제1광원(30a)은, DVD의 재생용으로 적합한 635nm 또는 650nm의 주파수를 가지는 반도체 다이오드를 사용하고, 제2광원은 CDR용으로 적합한 780nm의 파장을 가지는 반도체 다이오드를 사용하는 것이 가능할 것이다.

그리고 본 실시예에 의한 광원은, 각각 상이한 높이에서 빔을 방출하는 것을 특징으로 한다. 즉, 도시한 바와 같이, 제1광원(30a)에 비하여, 제2광원(30b)은 상대적으로 높은 위치에서 빔을 방출할 수 있도록 구성된다. 제2광원(30b)은, 소정의 높이를 유지하기 위하여 이격부재(38)을 통하여 스템(36)에 장착됨으로써, 제1광원(30a)과는 다른 높이에서 빔을 방출하게 되는 것이다.

따라서 제2광원(30b)에서의 빔은 제2반사면(32b)에서 반사되나, 반사되는 위치는 제1반사면(32a)의 반사 위치에 비하여 상대적으로 높은 위치에서 반사되게 된다. 이 때, 제2반사면(32b)의 기울기에 의하여, 제1반사면(32a) 보다 높은 위치에서 반사되는 제2광원(30b)의 빔에 의한 가상 물점은, 동일한 높이에 의한 가상물점보다 제1광원(30a)에 의한 가상 물점 측으로 근접하게 되어, 실질적으로 본 실시예에 의한 가상 물점간의 거리(a2)는, 제2도의 가상 물점의 거리(a)에 비하여 더 근접한 상태로 되는 것이다. 도 5는 본 실시예에 의한 가상 물점간의 거리(a2)를 종래의 것과 비교한 것을 모식적으로 도시하고 있다.

물론 본 실시예에 있어서도, 가상물점(P3,P4)사이에는, 광원(30a,30b)의 높이 차에 대응하는 높이차(b2)가 발생하지만, 상술한 바와 같이, 정보의 재생 또는 기록에 미치는 영향은 미미하고, 포커싱 제어에 의하여 충분히 해결될 수 있는 것이다.

상술한 본 발명의 설명에 있어서는, 제2광원에서의 빔을 반사하는 제2반사면의 기울기를 달리하는 제1실시예와, 동일한 반사면의 기울기에서 제2광원의 높이를 달리하는 제2실시예에 의하여 더욱 소형화, 박형화가 가능하고, 정확한 정보의 재생 및 기록이 가능한 것을 각각 독립적으로 설명하였다.

그러나 상술한 제1실시예 및 제2실시예는 각각 독립적으로 실시될 수 있는 것은 물론이지만, 같이 실시되는 것에 의하여 더욱 소형화되는 광픽업장치를 제공할 수 있는 것은 당연한 것이다. 예를 들어, 제2광원의 높이를 제1광원과는 달리하면서, 제2광원의 빔을 반사하는 제2반사면의 기울기도 제1반사면과 달리하는 것에 의하여, 두 개의 광원에서 방출되는 빔에 의한 가상 물점 거리도 더욱 근접시키는 것이 가능함과 동시에, 광픽업장치의 소형화에 더욱 유리한 것이 사실이다.

그리고 본 실시예에 있어서, 반사면의 최소 크기는, 상술한 실시예에 의한 요소들 이외에, 두 개의 광원의 높이차에 의한 요소를 추가함으로써 구해질 수 있을 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 기대된다. 본 발명에 의하면, 도 2의 종래의 예에 비하여, 동일한 광원의 위치를 가지는 것이라면, 두 개의 빔에 의한 가상 물점거리를 더욱 근접시키는 것이 가능하게 된다. 이는 허용 가능한 가상 물점의 거리를 동일하게 한다면, 두 개의 광원을 더욱 근접시킨 상태로 구성하는 것을 가능하게 하여, 실질적으로 더욱 소형화, 박형화에 유리한 광픽업강치를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 상기와 같이 더욱 소형의 광픽업장치를 만드는것이 가능함과 동시에, 두 개의 광원에서 방출되는 빔이 더욱 근접한 위치에서 방출되는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 가상 물점거리를 인접하도록 하는 것에 의하여 광디스크의 정보의 재생 및 기록을 더욱 정확하게 유지할 수 있는 효과도 기대된다.

Claims (4)

1. 서로 다른 파강의 제1, 제2빔을 서로 다른 위치에서 각각 방출하는 제1,제2발광수단과, 서로 다른 반사면과 반사각을 구비하여 상기 제1, 제2빔을 동일 방향의 광경로로 반사하는 반사수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광픽업장치.
2. 제 1항에 있어서, 제1빔의 파장은 DVD재생을 위한 635nm 또는 650nmㅇl고, 제2빔의 파장은 CD기록을 위한 780nm임을 특징으로 하는 광픽업장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 반사수단은 제1, 제2빔을 100μm 이내의 물점 거리로 반사함을 특징으로 하는 광픽업장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 반사면의 크기는 발광수단의 유효발광각과, 반사면의 기울기, 그리고 반사면의 중심점과 발광수단의 이격거리에 상응하여 결정됨을 특징으로 하는 광픽업장치.

   서로 다른 파강의 제1, 제2빔을 서로 다른 위치 및 높이에서 각각 방출하 제1, 제 2발광수단과, 서로 다른 반사면을 구비하여 상기 제1, 제2빔을 동일 방향의 광경로로 반사하는 반사수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 광픽업장치.