KR19990009630A - 이파장 광원모듈 및 그를 이용한 광픽업장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파장이 다른 광빔을 발생하는 이파장 광원모듈에 관한 것이다.
이 이파장 광원모듈에서는 산의 형태를 이루도록 배열되어진 반사막들 각각에 대향되도록 레이저 다이오드들이 설치된다. 이들 레이저 다이오드들은 각각 파장이 다른 레이저 광빔들을 발생한다. 이들 레이저 다이오드들에 의해 발생되어진 광빔들은 반사막들에 의해 직각으로 반사되어 동일한 경로를 따라 진행하게 된다.

Description

이파장 광원모듈 및 그를 이용한 광픽업장치
본 발명은 파장이 다른 광빔들을 발생하는 이파장 광원모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다. 그리고 본 발명은 이파장 광원모듈을 이용하여 종류가 다른 광기록매체들을 억세스하는 광픽업장치에 관한 것이다.
최근의 기록매체들은 정보가 대용량화됨에 따라 큰 기록용량을 가지도록 요구되고 있다. 아울러, 기록매체 시장의 점유율을 급속도로 증가시키고 있는 광 기록매체도 대용량의 정보를 기록할 수 있도록 개발되고 있다. 이러한 개발 노력에 따라, 광 기록매체에는 기존의 컴팩트 디스크(Compact Disc; 이하 CD라 함) 및 WORM(Write Once Read Many)형의 기록가능한 CD(이하 CD-R이라 함) 보다 6 내지 7배의 기록용량을 가지는 디지탈 버서타일 디스크(Digital Versatile Disc; 이하 DVD라 함)가 출현하게 되었다. 이 DVD는 CD 및 CD-R에 비하여 기록밀도(즉, 트랙 밀도)가 조밀할 뿐만 아니라 디스크의 표면으로부터 정보 기록면까지의 거리가 짧다. 실제로, DVD는 디스크 표면으로부터 정보 기록면까지의 거리가 0.6mm인 반면에 CD 및 CD-R는 1.2mm이다. 그리고 DVD와 CD-R의 정보기록면들은 광빔의 파장에 따라 다른 반사율을 가진다. 이를 상세히 하면, CD-R의 정보기록면의 반사율은 파장이 780nm인 경우에 최대가 되는 반면에 DVD의 정보기록면의 반사율은 파장이 650nm인 경우에 최대가 된다. 이와 같이, 구조 및 특성이 다른 광디스크들이 통용됨에 따라 광픽업 장치도 이들 이종의 광디스크들, 즉 CD, CD-R 및 DVD 모두를 억세스 할 수 있도록 요청받고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위하여 2개의 광원을 이용하는 2빔방식 광픽업장치가 제안되었다.
이 2빔방식 광픽업장치는 도 1에 도시된 바와 같이 650nm의 광빔과 780nm의 광빔을 각각 발생하기 위하여 분리설치된 제1 및 제2 광원(10,12)과, 이들 광원들(10,12)로부터의 광빔들의 경로를 일치시키기 위한 제1 빔 스프리터(Beam Splitter, 14)를 구비한다. 제1 광원(10)은 DVD(11)가 억세스 될 경우에 650nm의 파장을 가지는 광빔(이하 제1 광빔(B1)이라 함)을 발생하여 그 제1 광빔(B1)을 제1 시준렌즈(Collimator, 16)을 경유하여 제1 빔 스프리터(14)에 공급한다. 한편, 제2 광원(12)은 CD 또는 CD-R이 억세스 될 경우에 780nm의 파장을 가지는 광빔(이하 제2 광빔(B2)이라 함)을 발생하고 그 제2 광빔(B2)을 제2 시준렌즈(18)를 경유하여 제1 빔 스프리터(14)에 공급한다. 여기서, 제1 광빔(B1)의 진행경로와 제2 광빔(B2)의 진행경로가 직각을 이루도록, 제1 광원(10)은 빔 스프리터(14)와 수평선을 이루는 임의의 위치, 예를 들면 우측편에 그리고 제2 광원(12)는 제1 빔 스프리터(14)와 수직선을 이루는 임의의 위치, 예를 들면 위쪽에 각각 배열된다. 그러면 제1 빔 스프리터(14)는 제1 광빔(B1)은 그대로 통과시키는 반면 제2 광빔(B2)은 직각으로 반사시킴으로써 제1 광빔(B1)의 진행경로와 제2 진행경로(B2)를 일치시킨다. 제1 빔 스프리터(14)로부터의 제1 광빔(B1, B2)는 제2 빔 스프리터(20), 직각반사경(22) 및 대물렌즈(24)를 경유하여 DVD(11)의 정보기록면(11A)에 스폿(Spot)의 형태로 집속된다. 그리고 이 DVD(11)의 정보기록면(11A)에 의해 반사되어진 광빔은 대물렌즈(24), 직각반사경(22), 제2 빔 스프리터(20) 및 센서렌즈(26)을 경유하여 다분할 광검출기(28)의 표면에 도달된다. 비슷하게, 제1 빔 스프리터(14)로부터의 제2 광빔(B2)도 제2 빔 스프리터(20), 직각반사경(22) 및 대물렌즈(24)를 경유하여 CD 또는 CD-R(13)의 정보기록면(13A)에 스폿(Spot)의 형태로 집속된 후 CD 또는 CD-R(13)의 정보기록면(13A)에 의해 반사되어 대물렌즈(24), 직각반사경(22), 제2 빔 스프리터(20) 및 센서렌즈(26)을 경유하여 다분할 광검출기(28)쪽으로 진행하게 된다. 그러면, 다분할 광검출기(28)는 센서렌즈(26)으로부터 입사되는 광빔의 광량을 전기적신호로 변환한다. 이 전기적신호는 CD 또는 CD-R, 혹은 DVD에 기록되어진 정보가 포함되어 있다.
상기한 2빔방식 광픽업장치는 두개의 광원과, 이들 광원들로부터의 광빔들의 진행경로를 일치시키기 위해 광학소자들의 부가를 요구한다. 이로 인하여, 2빔방식 광픽업장치는 구성이 복합할 뿐만아니라 부피가 커지는 단점을 안고 있다. 이러한 2빔방식의 광픽업장치의 단점들을 보완하기 위하여, 하나의 광빔을 이용하여 CD, CD-R 및 DVD 모두를 엑세스 할 수 있는 홀로그램형 광픽업장치, 액정차단방식 및 환형차폐방식 광픽업장치들이 제안되었다. 홀로그램형 광픽업장치는 홀로그램랜즈를 이용하여 선속경이 다른 2개의 회절광빔들이 대물렌즈에 입사되도록 함으로써 CD 및 CD-R 또는 DVD의 정보기록면에 모두에 촛점이 형성되도록 한다. 다음으로, 액정차단방식의 광픽업 장치는 액정판과 편광판을 이용하여 대물렌즈에 입사되는 광빔의 선속경을 조절하여 CD 및 CD-R의 정보기록면들 또는 DVD의 정보기록면에 광빔이 집속되도록 한다. 마지막으로, 환형차폐방식 광픽업장치는 표면에 환형 테가 형성되어진 대물렌즈를 이용함으로써 사이드 로보가 발생되지 않도록 CD 및 CD-R 의 정보기록면들과 DVD의 정보기록면 모두가 광빔을 집속시킨다.
이들 광픽업장치들은 대물렌즈의 촛점거리를 변화시킴으로써 CD, CD-R 및 DVD의 정보기록면들 모두에 광빔을 집속할 수는 있으나, CD-R에 기록되어진 정보를 독취할 수 없었다. 이는 CD-R의 정보기록면과 DVD의 정보기록면에서의 반사율이 광빔의 파장에 따라 달라진다는 것에 기인한다. 즉, CD-R의 정보기록면의 반사율은 파장이 780nm인 경우에 최대가 되는 반면 DVD의 정보기록면의 반사율은 파장이 650nm인 경우에 최대가 된다. 이로 인하여, 이들 홀로그램방식, 액정차단방식 및 환형차폐방식 광픽업장치들은 CD, CD-R 및 DVD 모두에 대하여 호환될 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 파장이 다른 광빔들을 발생할 수 있는 이파장 광원모듈과 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이파장 광원모듈을 이용하여 구성의 간소화와 부피의 최소화가 가능한 광픽업장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 광픽업장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이파장 광원모듈을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3A 내지 도 3E는 본 발명의 실시예에 따른 이파장 광원모듈의 제조방법을 단계별로 설명하는 단면도.
도 4A 내지 도 4E는 본 발명의 제2실시예에 따른 이파장 광원모듈의 제조방법을 단계별로 설명하는 단면도.
도 5는 도 4B 및 도 5B에 도시된 마스크패턴이 반도체기판에 배열된 상태를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이파장 광원모듈을 이용한 광픽업장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 7은 CD 및 CD-R가 억세스 될 경우에 도6에 도시된 광픽업장치의 동작을 설명하는 도면.
도 8은 DVD가 억세스 될 경우에 도 6에 도시된 광픽업장치의 동작을 설명하는 도면.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이파장 광원모듈은 산의 형태를 이루도록 배열되어진 제1 및 제2 반사막과, 이들 제1 및 제2 반사막들 각각에 대향되도록 설치되고 각각 파장이 다른 광빔을 발생하는 제1 및 제2 광원을 구비한다.
본 발명에 따른 이파장 광원모듈은 적어도 2이상의 경사면을 가지는 서브라운트가 형성되어진 지지체와, 서브마운트의 경사면들에 각각 형성되어진 적어도 2이상의 반사막들과, 적어도 2이상의 반사막들 각각에 대향되도록 지지체의 표면에 형성되어진 적어도 2이상의 광원을 구비한다.
본 발명에 따른 이파장 광원모듈은 적어도 2이상의 경사면을 가지는 서브마운트와, 적어도 2이상의 경사면들 각각 형성되어진 적어도 2이상의 반사막들과, 서브마운트를 지지함과 아울러 적어도 2이상의 경사면들 각각에 대향되는 위치에서 서브마운트의 하단보다 높게 신장되어진 적어도 2이상의 단턱부들을 가지는 지지체와, 적어도 2이상의 단턱면들 각각에 설치되어 파장이 다른 광빔을 발생하는 적어도 2이상의 광원들을 구비한다.
본 발명에 따른 이파장 광원모듈 제조방법은 반도체 기판상에 적어도 2이상의 경사면을 가지는 서브마운트를 형성하는 단계와, 적어도 2이상의 경사면들 각각에 반사막들을 형성하는 단계와, 적어도 2이상의 경사면들 각각에 대향되도록 상기 기판상에 적어도 2이상의 광원들을 설치하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 이파장 광원모듈 제조방법은 적어도 2이상의 경사면들을 가지는 서브마운트를 반도체기판에 형성하는 단계와, 적어도 2이상의 경사면들 각각에 대향되는 반도체기판상의 위치들에 서브마운트의 하단보다 높게 신장된 적어도 2이상의 단턱부들을 형성하는 단계와, 적어도 2이상의 경사면들 각각에 반사막을 형성하는 단계와, 단턱부면들 각각에 광원들을 설치하는 단게를 포함한다.
본 발명에 따른 광픽업장치는 광디스크의 종류에 따라 파장이 다른 광빔들을 발생하기 위한 이파장 광원모듈과, 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적신호로 변환하기 위한 광검출수단과, 이파장 광원모듈로부터의 광빔들을 광디스크쪽으로 그리고 광디스크에 의해 반사되는 광빔을 상기 광검출수단쪽으로 각각 안내하는 광경로 수단을 구비한다.
본 발명에 따른 광픽업장치는 광디스크의 종류에 따라 파장이 다른 광빔들을 발생하기 위한 이파장 광원모듈과, 이파장 광원모듈로부터의 광빔을 광디스크의 표면에 집속하기 위한 집속수단과, 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적신호로 변환하기 위한 광검출수단과, 집속수단, 이파장 광원모듈 및 광검출수단 사이에 위치하여 이파장 광원모듈로부터의 광빔을 집속수단쪽으로 그리고 광디스크로부터 집속수단을 경유하여 입사되는 광빔을 광검출수단쪽으로 전달하는 광분리수단을 구비한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 3 및 도 8를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 지지판(Stem, 30)의 상부에 놓여진 직육면체의 지지물(32)을 구비하는 본 발명의 실시예에 따른 이파장 광원모듈이 도시되어 있다. 이 지지체(32)에는 표면을 좌우로 양분하고 산의 형태를 가지는 서브마운트(Submount, 32A)가 형성되어 있다. 이 서부마운트(32A)의 양쪽 경사면부에는 제1 및 제2 반사막(32B,32C)이 각각 형성되어 있다. 제1 반사막(32B)는 지지체(32)의 표면과 135°를 이루는 반면 제2 반사막(32C)은 지지체(32)의 표면과 45°이룬다.
상기 제1 및 제2 반사막(32B,32C)에 각각 대향되도록 상기 지지체의 표면의 우단과 좌단에는 제1 및 제2 레이저 다이오드(34,36)가 각각 배열되어 있다. 제1 레이저 다이오드(34)는 650nm의 파장을 가지는 제1 광빔(B1)을 발생한다. 이 제1 광빔(B1)은 제1 반사막(32B)에 의해 반사되어 지지체(32)의 표면과 직각방향으로 진행하게 된다. 한편, 제2 레이저 다이오드(36)는 780m의 파장을 가지는 제2 광빔(B2)을 발생한다. 이 제2 광빔(B1)은 제2 반사막(32C)에 의해 반사되어 지지체(32)의 표면과 직각방향으로 진행하게 된다.
또한, 상기 지지판(30)의 상부에는 상기 지지체(32)를 감싸도록 캡(Cap, 38)이 형성되어 있다. 이 캡(38)은 지지체(32)를 포함한 레이저 다이오드들(34,36) 주변을 진공상태로 유지함과 아울러 먼지와 같은 미진이 이들 레이저 다이오드들(34,36)쪽으로 침투하지 못하게 한다. 이에 의해, 레이저 다이오드들(34,36)은 손상되지 않게 된다.
도3A 내지 도3E 는 본 발명의 실시예에 따른 이파장 광원모듈 제조방법을 단계별로 설명하는 단면도이다.
도3A 에 있어서, 반도체기판(41)의 표면에는 마스크물질층(42)가 형성되어 있다. 반도체기판(41)은 단결정 실리콘에 의해 형성되는 반면 마스크물질층(42)는 실리콘산화물, 실리콘질화막 또는 금(Au)을 도포함에 의해 형성된다.
이 마스크물질층(42)는 부분적으로 노광된 후 현상됨에 의해 도3B 에서와 같은 마스크패턴(42A)을 가지도록 패턴화된다. 이 마스크패턴(42A)은 도4 에서와 같이 1면을 가지는 반도체기판, 즉 웨이퍼(41)상에 인접하게 배열되어진 두개의 사각형 윈도우들(44)이 나타나게 한다. 이들 윈도우들(44)은 110방향, 즉 최초 웨이퍼 면에 대하여 45°가지도록 형성된다. 이렇게 형성된 윈도우들(44)는 통상의 이방성 에칭에 의해 웨이퍼(41)에 형성되는 경사면과 다른 각도를 가지는 경사면을 형성시킨다. 즉, 통상의 이방성 에칭은 웨이퍼(41)이 111면을 따라 에칭되도록 하여 57.74°의 경사면을 생성시킨다. 반면에 도4 에 도시된 윈도우들(44)는 100면과 110면의 에칭속도에 조절함으로써 기판(41)에 45°의 경사면을 형성시킨다. 이들 윈도우들(44)는 100면에 에칭되는 동안 110면이 언더컷(Under Cut)되는 양을 고려하여 형성되어야 한다. 이 언더컷의 비율은 대략 9 내지 11% 정도이다.
다음으로, 마스크패턴(42A)의 사이로 노출되어진 기판(41)의 표면은 에칭용액에 의해 이방성 에칭되어 도3C 와 같이 기판(41)의 표면에 서브마우트(32A)을 형성시킨다. 서브마운트(32A)의 경사면들은 45°의 경사를 가지도록 하기 위하여, 물과 에틸렌디아민 피로카테콜(Ethylenediamine Pyrocatecol; 이하 EDP라 함)이 혼합된 EDP용액이 에칭용액으로서 사용되며, 이 EDP 용액은 비교적 많은 양의 물을 포함하여 Oxidation Agent의 량을 증가시킨다. 즉, 물에 대한 EDP의 량이 20% 내지 40% 정도로 설정되면 100면과 110면에서의 에칭속도의 차이에 의한 언더컷의 비율은 9 내지 11% 정도가 된다. 이외에도, KOH, 하이드라이진(Hydrazine), 가릭에시드(Garlic Acid) 및 TMAH(Tetramethyl Ammonium Hydroxide) 용액 등이 습식용액으로 사용될 수도 있다.
도3D 를 참조하면, 서브마운트(32A)의 양 경사면에는 제1 및 제2 반사막(32B,32C)이 마련되어 있다. 이들 반사막들(32B,32C)은 증착방법 또는 전기도금방법을 이용하여 Au 또는 Al과 같은 금속물질을 서브마운트(32A)의 양 경사면에 도포함에 의해 형성된다.
또한, 기판(41)의 표면에는 레이저 다이오드들(34,36)이 도3E 에서와 같이 상기 반사막들(32B,32C)과 각각 대면되도록 설치된다. 이들 레이저 다이오드들(34,36) 각각은 양 반사막(32B,32C)에 의해 반사되는 광빔들의 광축들간의 편차가 최소화되도록 양 반사막(32B,32C)에 최대한 가깝게 위치한다.
이렇게 레이저 다이오드들(34,36)과 반사막들(32B,32C)이 형성되어진 기판(41)이 도2 에서와 지지판(30)의 표면에 장착된 후 캡(38)에 의해 밀봉됨으로써 이파장 광원모듈은 제작된다.
도5A 내지 도5F 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이파장 광원모듈의 서브마운트의 제조방법을 단계별로 설명하는 단면도이다.
도5A 에 있어서, 반도체기판(41)의 표면에는 마스크물질층(42)가 형성되어 있다. 반도체기판(41)은 단결정 실리콘에 의해 형성되는 반면 마스크물질층(42)는 실리콘산화물, 실리콘질화막 또는 금(Au)을 도포함에 형성된다.
이 마스크물질층(42)는 부분적으로 노광된 후 현상됨에 의해 도5B 에서와 같은 마스크패턴(42B)을 가지도록 패턴화된다. 이 마스크패턴(42B)은 도4 에서와 같이 1면을 가지는 웨이퍼(43)상에 인접하게 배열되어진 두개의 직사각형 윈도우들(45A)과 이들 직사각형의 윈도우들(45A)의 바깥쪽에 위치한 다수의 정사각형 윈도우들(45B)이 나타나게 한다. 이들 윈도우들(45)은 110방향, 즉 최초 웨이퍼 면에 대하여 °가지도록 형성된다.
다음으로, 마스크패턴(42B)의 사이로 노출되어진 기판(41)의 표면은 에칭용액에 의해 이방성 에칭되어 도5C 와 같이 기판(41)의 표면에 서브마우트(32A)과 그 주변에 다수의 요철들(41A)을 형성시킨다. 이 서브마운트(32A)와 다수의 요철들(41A)이 형성된 후, 다수의 요철들(41A)의 상부에 위치한 마스크패턴(42B)이 제거되어 조정된 마스크패턴(42C)가 형성되도록 한다.
상기 조정된 마스크패턴(42C) 사이로 노출되는 가판(41)의 표면은 에칭용액에 의하여 다시 이방성 에칭되어 도5D 와 같이 서브마운트(32A)의 경사면들이 신장시킴과 아울러 중간턱부(41B)를 형성시킨다. 이 서브마운트(32A)는 45°의 경사면들을 가지도록 형성된다.
도5E 를 참조하면, 서브마운트(32A)의 양 경사면에는 제1 및 제2 반사막(32B,32C)이 마련되어 있다. 이들 반사막들(32B,32C)은 증착방법 또는 전기도금방법을 이용하여 Au 또는 Al 과 같은 금속물질을 서브마운트(32A)의 양 경사면에 도포함에 의해 형성된다.
또한, 기판(41)의 중간턱부들(41B) 각각에는 레이저 다이오드들(34,36)이 도5F 에서와 같이 상기 반사막들(32B,32C)과 각각 대면되도록 설치된다. 이들 레이저 다이오드들(34,36) 각각은 양 반사막(32B,32C)에 의해 반사되는 광빔들의 광축들간의 편차가 최소화되도록 양 반사막(32B,32C)에 가깝게 위치한다. 이렇게 레이저 다이오드들(34,36)과 반사막들(32B,32C)가 형성되어진 기판(41)이 도2 에서와 같이 캡(38)에 의해 감싸지도록 지지판(30)의 표면에 됨으로써 이파장 광원모듈은 제작된다.
도6 은 본 발명의 실시예에 따른 이파장 광원모듈을 이용한 광픽업장치를 개략적으로 도시한다. 도6 에서 있어서, 광픽업장치는 제1 및 제2 광빔을 선택적으로 발생하는 이파장 광원모듈(50)과, 제1 또는 제2 광디스크(51 또는 53)에 의해 반사된 광빔을 전기적신호로 변환하기 위한 다분할 광검출기(52)와, 이파장 광원모듈(50)으로부터의 광빔을 제1 또는 제2 광디스크(51 또는 53)의 정보기록면(51A 또는 53A)에 스폿의 형태로 집속하기 위한 대물렌즈(54)를 구비한다. 이파장 광원모듈(50)은 제1 선택스위치(SW1)의 절환상태에 따라 650nm의 파장을 가지는 제1 광빔(B1) 또는 780nm의 파장을 가지는 제2 광빔(B2)를 발생한다. 제1 광빔(B1)은 제1 선택스위치(SW1)의 기준접점(RP)이 제1 선택접점(SP1)에 접촉된 경우에 제1 레이저 다이오드(34)에서 발생된다. 반면, 제2 광빔(B2)는 제1 선택스위치(SW1)의 기준접점(RP)가 제2 선택접점(SP2)와 접촉된 경우에 제2 레이저 다이오드(36)에서 발생된다. 그리고 제1 광디스크(51)는 표면으로부터 정보기록면(51A)까지의 깊이가 얕은 DVD이고 제2 광디스크(53)은 표면으로부터 정보기록면(53A)까지의 깊이가 깊은 CD 또는 CD-R 이다. 또한, 대물렌즈(54)는 제1 광빔(B1)은 제1 광디스크(51)의 정보기록면(51A)에 스폿의 형태로 집속시키는 반면 제2 광빔(B2)는 제2 광디스크(53)의 정보기록면(53A)에 스폿의 형태로 집속시킨다.
상기 광픽업장치는 이파장 광원모듈(50), 다분할 광검출기(52) 및 대물렌즈(54) 사이에 위치한 빔 스프리터(56)를 추가로 구비한다. 이 빔 스프리터(56)는 이 파장 광원모듈(50)로부터의 제1 또는 제2 광빔(B1 또는 B2)의 일부분(50%)를 대물렌즈(54)쪽으로 통과시키고 나머지(50%)의 제1 또는 제2 광빔(B1 또는 B2)은 위쪽 방향으로 반사시킨다. 이 때, 이파장 광원모듈(50)로부터 빔 스프리터(56)쪽으로 진행하는 제1 또는 제2 광빔(B1 또는 B2)은 시준렌즈(60)에 의해 발산광의 형태에서 평행광의 형태로 변환된다. 그리고 빔 스프리터(56)는 대물렌즈(54)를 경유하여 입사되는 제1 또는 제2 광디스크(51 또는 53)로부터의 반사광빔의 일부분(50%)을 다분할 광검출기(52)쪽으로 반사시킨다. 이 때, 빔 스프리터(56)으로부터 다분할 광검출기(52)쪽으로 진행하는 광빔은 센서렌즈(62)에 의해 다분할 광검출기(52)의 표면에 스폿의 형태로 집속된다. 이 센서렌즈(62)는 시준렌즈(60)는 광속의 누설을 방지함으로써 광픽업장치의 광감도를 높이게 된다.
상기 대물렌즈(54)와 빔 스프리터(56) 사이에는 광빔의 진행경로를 직각으로 변경시키는 직각반사경(58)이 설치되어 있다. 이 직각반사경(58)은 빔 스프리터(56)로부터 대물렌즈(54)쪽으로 진행하는 광빔의 선속경의 크기를 조절함으로써 대물렌즈(54)의 개구수가 가변되도록 한다. 즉, 직각반사경(58)은 대물렌즈(54)쪽으로 진행하는 광빔의 가장자리부분의 광속들을 선택적으로 분리시킨다. 이를 위하여, 직각반사경(58)은 중앙부에 위치한 타원형의 고정반사면부(58A)와, 이 고정반사면부(58A)의 주변에 위치한 타원테 형상의 가요성 반사면부(58B)를 구비한다. 고정반사면부(58A)는 빔 스프리터(56)으로부터의 광빔과 대물렌즈(54)로부터의 광빔을 직각으로 반사킨다. 반면에, 가요성 반사면부(58B)는 제2 선택스위치(SW2)의 절환상태에 따라 빔 스프리터(56)으로부터의 광빔과 대물렌즈(54)로부터의 광빔을 직각 또는 직각이 아닌 다른 각도로 반사시킨다. 이를 상세히 하면, 가요성 반사면부(58B)은 제2 선택스위치(SW2)가 턴-오프(Turn-off)된 경우에 빔 스프리터(56)으로부터의 광빔과 대물렌즈(54)로부터의 광빔을 직각으로 반사시킨다. 이 때, 대물렌즈(54)는 광빔(즉, 실선으로 표시된 제1 광빔(B1))을 제1 광디스크(51)의 정보기록면(51A)에 스폿의 형태로 집속하게 된다. 이와는 달리, 제2 선택스위치(SW2)가 턴-온(Turn-on)된 경우에 가요성 반사면부(58B)는 아래쪽으로 구부러짐으로써 빔 스프리터(56)으로 부터의 광빔과 대물렌즈(54)로부터의 광빔이 직각이 아닌 다른 각도로 반사되도록 한다. 이 경우, 대물렌즈(54)을 경유하는 광빔(즉, 점선으로 표시된 제2 광빔(B2))은 제2 광디스크(53)의 정보기록면(53A)에 스폿의 형태로 집속된다. 한편, 제2 선택스위치(SW2)는 제1 선택스위치(SW1)의 기준접점(RP)이 제1 선택접점(SP1)와 접촉된 경우에 턴-오프되는 반면 제1 선택스위치(SW1)의 기준접점(RP)이 제2 선택접점(SP2)와 접척된 경우에는 턴-온된다.
도7 은 도6 에서의 제1 광디스크(51)가 억세스 될 경우에 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 작동상태로 도시한다. 도7 에서 제1 선택스위치(SW1)의 기준접점(RP)는 제1 선택접점(SP1)와 접촉되고, 제2 선택스위치(SW2)는 턴-오프된다. 이에 따라, 이파장 광원모듈(50)의 제1 레이저 다이오드(34)가 650nm의 파장을 가지는 제1 광빔(B1)을 발생한다. 그리고 직각반사경(58)은 이파장 광원모듈(50)로부터 시준렌즈(60) 및 빔 스프리터(56)을 경유하여 입사되는 제1 광빔(B1) 모두를 대물렌즈(54)쪽으로 반사시킨다. 이 결과, 대물렌즈(54)는 비교적 큰 개구수를 유지하게 된다. 아울러, 제1 광디스크(51)의 정보기록면(51A)에는 비교적 큰 개구수를 유지하게 되는 대물렌즈(54)에 의해 스폿의 형태로 제1 광빔(B1)이 조사된다. 이어서, 제1광디스크(51)의 정보기록면(51A)에 의해 반사되는 제1 광빔(B1)은 대물렌즈(54), 직각반사경(58), 빔 스프리터(56) 및 센서렌즈(62)를 경유하여 다분할 광검출기(52)에 도달하게 된다. 그러면, 다분할 광검출기(52)에서는 정보가 실려진 전기적신호가 발생된다.
도8 은 도6 에서의 제2 광디스크(53)가 엑세스 될 경우에 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치의 작동상태로 도시한다. 도8 에서 제1 선택스위치(SW1)의 기준접점(RP)는 제2 선택접점(SP2)와 접촉되고, 제2 선택스위치(SW2)는 턴-온된다. 이에 따라, 이파자아 광원모듈(50)의 제2 레이저 다이오드(36)가 780nm의 파장을 가지는 제2 광빔(B2)을 발생한다. 그리고 직각반사경(58)은 이파장 광원모듈(50)로부터 시준렌즈(60) 및 빔 스프리터(56)을 경유하여 입사되는 제2 광빔(B2)의 가장자리부분의 광속들을 직각이 아닌 다른 각도 반사시키는 반면 상기 제2 광빔(B2)의 중심부의 광속들은 대물렌즈(54)쪽으로 반사킨다. 이 결과, 대물렌즈(54)는 비교적 작은 개구수를 유지하게 된다. 아울러, 제2 광디스크(53)의 정보기록면(53A)에는 비교적 작은 개구수를 유지하는 대물렌즈(54)에 의해 스폿의 형태로 제2 광빔(B2)이 조사된다. 이어서, 제2 광디스크(53)의 정보기록면(53A)에 의해 반사되는 제2 광빔(B2)은 대물렌즈(54), 직각반사경(58), 빔 스프리터(56) 및 센서렌즈(62)를 경유하여 다분할 광검출기(52)에 도달하게 된다. 그러면, 다분할 광검출기(52)에서는 정보가 실려진 전기적신호가 발생된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 산의 형태를 이루도록 2개의 반사면을 설치하고 그 반사면들에 대향하도록 레이저 다이오드들을 배열함으로써 진행경로가 동일하고 파장이 다른 광빔들을 발생시키는 이파장 광원모듈이 형성된다. 이 이파장 광원모듈은 반도체 제조공정에 의해 제조됨으로써 대량생산 될 수 있다.
이 이파장 광원모듈을 이용하는 광픽업장치는 광디스크에 따라 파장이 다른 광빔들을 선택적으로 사용함으로써 CD, CD-R 및 DVD 모두를 정확하게 억세스 할 수 있다. 그리고 광픽업장치는 두개의 광빔의 진행경로를 일치시키기 위한 광학소자들을 제거할 수 있음으로써 구성의 간소화 및 부피의 최소화를 이룰 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (30)

  1. 산의 형태를 이루도록 배열되어진 제1 및 제2 반사막과,
    이들 제1 및 제2 반사막들 각각에 대향되도록 설치되고 각각 파장이 다른 광빔을 발생하는 제1 및 제2 광원을 구비하는 이파장 광원모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반사막은 45°의 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원은 650nm의 파장을 가지는 광빔을 발생하고,
    상기 제2 광원은 780nm의 파장을 가지는 광빔을 발생하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  4. 적어도 2이상의 경사면을 가지는 서브마운트가 형성되어진 지지체와,
    상기 서브마운트의 경사면들에 각각 형성되어진 적어도 2이상의 반사막들과,
    상기 적어도 2이상의 반사막들 각각에 대향되도록 상기 지지체의 표면에 형성되어진 적어도 2이상의 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지체는 반도체물질로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  6. 제4항에 있어서, 상기 적어도 2이상의 반사막들 각각은 45°의 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  7. 적어도 2이상의 경사면을 가지는 서브마운트와,
    상기 적어도 2이상의 경사면들 각각 형성되어진 적어도 2이상의 반사막들과,
    상기 서브마운트를 지지함과 아울러 상기 적어도 2이상의 경사면들 각각에 대향되는 위치에서 상기 서브마운트의 하단보다 높게 신장되어진 적어도 2이상의 단턱부들을 가지는 지지체와,
    상기 적어도 2이상의 단턱면들 각각에 설치되어 파장이 다른 광빔을 발생하는 적어도 2이상의 광원들을 구비한 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지체는 반도체물질로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 2이상의 반사막들 각각은 45°의 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈.
  10. 반도체 기판상에 적어도 2이상의 경사면을 가지는 서브마운트를 형성하는 단계와,
    상기 적어도 2이상의 경사면들 각각에 반사막들을 형성하는 단계와,
    상기 적어도 2이상의 경사면들 각각에 대향되도록 상기 기판상에 적어도 2이상의 광원들을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반도체기판은 110면을 가지는 단결정 실리콘으로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서브마운트 형성단계는 적어도 2 이상의 윈도우들이 나타나도록 상기 반도체 기판에 마스크패턴을 형성하는 단계와,
    상기 윈도우들에 의해 노출되어진 상기 반도체기판의 표면을 이방성 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 2이상의 윈도우들은 상기 단결정 실리콘의 110의 결정방향에 대하여 45°의 각도를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 이방성 에칭단계는 에틸렌디아민 피로카테콜 용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 반사막들은 금속물질을 상기 적어도 2이상의 경사면들에 증착함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 반사막들은 금속물질을 상기 적어도 2이상의 경사면들에 전기도금함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반사막들은 Au 로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 반사막들은 Al 로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  19. 적어도 2이상의 경사면들을 가지는 서브마운트를 반도체기판에 형성하는 단계와,
    상기 적어도 2이상의 경사면들 각각에 대향되는 상기 반도체기판상의 위치들에 상기 서브마운트의 하단보다 높게 신장된 적어도 2이상의 단턱부들을 형성하는 단계와,
    상기 적어도 2이상의 경사면들 각각에 반사막을 형성하는 단계와,
    상기 단턱부면들 각각에 광원들을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 반도체기판은 110면을 가지는 단결정 실리콘으로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 서브마운트 형성단게는 적어도 다수의 윈도우들이 나타나도록 상기 반도체 기판에 마스크패턴을 형성하는 단계와,
    상기 윈도우들에 의해 노출되어진 상기 반도체기판의 표면을 이방성 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 2이상의 단턱부들 형성단계는 상기 마스크패턴의 일부를 제거하는 단계와,
    상기 마스크패턴의 나머지에 의해 노출되어진 상기 반도체기판을 2차적으로 이방성 에칭하는 단계를 포함하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 다수의 윈도우들은 상기 단결정 실리콘의 110의 결정방향에 대하여 45°의 각도를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 이방성 에칭단계는 에틸렌디아민 피로카테콜 용액을 이용하는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  25. 제19항에 있어서,
    상기 반사막들은 금속물질을 상기 적어도 2이상의 경사면들에 증착함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 반사막들은 금속물질을 상기 적어도 2이상의 경사면들에 전기도금함에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 반사막들은 Au 로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 반사막들은 Al 로 된 것을 특징으로 하는 이파장 광원모듈 제조방법.
  29. 광디스크의 종류에 따라 파장이 다른 광빔들을 발생하기 위한 이파장 광원모듈과,
    광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적신호로 변환하기 위한 광검출수단과,
    상기 이파장 광원모듈로부터의 광빔들을 광디스크쪽으로 그리고 광디스크에 의해 반사되는 광빔을 상기 광검출수단쪽으로 각각 안내하는 광경로수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  30. 광디스크의 종류에 따라 파장이 다른 광빔들을 발생하기 위한 이파장 광원모듈과,
    상기 이파장 광원모듈로부터의 광빔을 광디스크의 표면에 집속하기 위한 집속수단과,
    상기 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적신호로 변환하기 위한 광검출수단과,
    상기 집속수단, 상기 이파장 광원모듈 및 상기 광검출수단 사이에 위치하여 상기 이파장 광원모듈로부터의 광빔을 상기 집속수단쪽으로 그리고 상기 광디스크로부터 상기 집속수단을 경유하여 입사되는 광빔을 상기 광검출수단쪽으로 전달하는 광분리수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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