KR19990050025A - 광 픽-업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 일정한 파장을 갖는 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드와, 이 레이저다이오드에서 방사된 빔이 경로를 통해 대물렌즈로 집광하여 디스크로 조사함에 따라 그 디스크에서 반사되는 레이저 빔을 수광하는 광 검출기가 구비된 광 픽-업장치에 있어서, 상기 레이저다이오드의 일측에서 일정거리를 두고 그 경사면에 대향된 부분에 입사 빔에 대해 0차 및 ±1차광으로 회절작용하는 격자부가 형성된 회절 빔스플리터를 구비함으로서 각 광학소자들간의 조립시 기구적인 오차를 현저히 줄여 기기의 조립성 및 경박단소화를 할 수 있어 광 픽업장치의 소형화가 가능한 효과가 있다.

Description

광 픽-업장치

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로, 특히 레이저다이오드와 일정거리를 두고 대향된 빔스플리터의 일측면에 0차 및 ±1차광으로 회절하는 격자를 일체로 형성함으로써 픽업 장치 조립공정의 간소화는 물론 부품 감소로 인한 경박단소화를 이룰 수 있도록 한 광 픽업장치에 관한 것이다.

일반적으로 최근에는 레이저디스크 또는 컴팩트 디스크 등과 같은 광학디스크를 사용하는 데이타 재생 및 기록 시스템이 개발되어 오고 있다. 그러한 광학 디스크로 부터 정보를 재생 또는 기록하기 위하여 그 디스크 상의 데이타 레코딩 트랙을 따라 레이저 빔을 조사하고, 그 트랙에 반사된 빔을 기초로 하여 데이타를 재생시키는 광 픽업장치가 제공된다. 이와 같은 광 픽-업 장치는 보통 대물렌즈, 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기 등의 개개부품이 조립되어 있어 고밀도, 대용량의 정보를 정확히 읽을 수 있도록 좀더 세밀한 정밀성이 요구되고 있으며 기기의 소형화 추세에 더욱더 광학소자들의 직접화 및 단순화가 이루어지고 있다.

여기서 일반적으로 사용되는 광 픽-업(OPTICAL PICK-UP)장치는 도 1에 도시된 바와 같이 특정 파장의 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드(50)와, 이 레이저다이오드(50)와 일정거리를 두고 일측에 형성되어 입사되는 레이저 빔을 0차광 및 ±1차광 즉, 쓰리 빔으로 분리하는 회절격자(52)와, 이 회절격자(52)와 일정거리를 두고 일측에 소정의 기울기로 형성되어 입사되는 광을 일정 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터(54)와, 이 빔스플리터(54)와 일정거리를 두고 상부 일측에 형성되어 일정 파장의 회절 한계로 인해 입사되는 레이저 광을 집광하여 디스크(58)상에 포커싱시켜 기록된 정보의 광 신호를 읽는 대물렌즈(56)와, 상기 빔스플리터(54)와 일정거리를 두고 하부 소정의 위치에 형성되어 대물렌즈(56) 및 빔스플리터(54)를 경유해 입사하는 광 정보의 빔을 집광하는 디 포커스렌즈(60)와, 이 디 포커스렌즈(60)를 통해 집광된 광정보의 신호를 일정한 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(62)로 이루어진다.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 광 픽-업장치에 동작을 살펴보면, 먼저, 레이저다이오드(50)에서는 소정의 발진파장 즉, 약 780㎚의 레이저 빔을 방사하게 되며, 이때 이 레이저 빔은 방사 방향 일측에 형성된 회절격자(52)로 입사된다. 그러면 이 회절격자(52)로 입사된 광은 회절 현상으로 인해 0차광 및 ±1차광으로 분리 방사된다. 이때, 회절격자(52)를 경유해 분리되는 0차광 및 ±1차광은 포커스 및 트랙킹 에러 검출용으로 이용하기 위한 것으로 통상 쓰리 빔(THREE BEAM : 0차광, ±1차광)이라 한다.

즉, 상기 회절격자(52)에 의해 쓰리 빔으로 분리된 광은 소정의 기울기로 일정한 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(54)로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(54)로 입사된 광은 일정한 비율로 반사 및 투과하며 이 중 반사된 빔은 대물렌즈(56)로 입사되어 일정 파장 이하의 회절 현상에 의해 빔이 집광된다. 그러므로 이 대물렌즈(56)로 집광된 빔은 오디오 또는 비디오 디스크(58)상에 보내어져 디스크(58)상에 촛점이 맺히게 되며 이로 인해 디스크(58)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 대물렌즈(56)에 입사되는 것이다.

즉, 대물렌즈(56)로 입사된 광은 수 μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(58)의 신호면에 조사되는데 이 조사된 광은 데이터가 기록된 피트(58a)가 없는 곳에서 입사된 빔은 반사되어 전부 대물렌즈(56)의 개구로 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(58a)가 있는 곳에서는 광이 피트(58a)에 의해 회절되어 대물렌즈(56)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(62)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(58a)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(58a)의 상하에 반파장이 달라 간섭하여 상쇄되므로 광검출기(62)에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.

한편, 오디오 또는 비디오 디스크(58)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도는 피트(58a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(56)와 빔스플리터(54)를 차례로 경유해 디 포커스렌즈(60)를 통해 집광되고 이 집광된 빔은 광검출기(62)로 보내어져 해당하는 전기적인 신호로 출력되며, 이 출력된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부(도시안됨)에 의해 원래의 신호가 복조됨으로서 디스크(58)상에 기록된 오디오신호인 알.에프(RF)신호와, 서보신호인 에러 검출용 포커스신호 및 트랙킹신호가 출력되는 것이다

그러나 이와같은 종래 광 픽-업 장치는 빔스플리터, 회절격자, 레이저다이오드, 광검출기등의 광학부품들이 각각 독립적으로 제작되어 그 조립위치를 부품간의 일정한 간격을 두고 정밀하게 설치해야 하므로 작업상의 능률이 떨어진다. 또한, 각 부품소자들간은 적정한 간격을 유지 설치됨으로서 기기를 소형화하는데 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 회절격자와 빔스플리터를 일체로 형성하여 광 픽업장치의 부품수를 줄여 조립공정를 단순화 및 경박단소화 할 수 있도록 한 광 픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 일정한 파장을 갖는 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드와, 이 레이저다이오드에서 방사된 빔이 경로를 통해 대물렌즈로 집광하여 디스크로 조사함에 따라 그 디스크에서 반사되는 레이저 빔을 수광하는 광 검출기가 구비된 광 픽-업장치에 있어서, 상기 레이저다이오드의 일측에서 일정거리를 두고 그 경사면에 대향된 부분에 입사 빔에 대해 0차 및 ±1차광으로 회절작용하는 격자부가 형성된 회절 빔스플리터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 광 픽-업장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 레이저다이오드 2 : 회절빔스플리터

3 : 격자부 4 : 대물렌즈

5 : 디스크 6 : 디포커스 렌즈

7 : 광 검출기

이에 본 발명에 의한 광 픽-업 장치를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 2에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 광 픽-업 장치로 특정 파장의 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드(1)와, 이 레이저다이오드 일측에서 일정거리를 두고 그 경사면에 대향된 부분에 입사 빔에 대해 0차 및 ±1차광으로 회절작용하는 격자부(3)가 형성하며 회절 빔스플리터(2)와, 이 회절 빔스플리터(2)와 일정거리를 두고 상부 일측에 형성되어 일정 파장의 회절 한계로 인해 입사되는 레이저 광을 집광하여 디스크(5)상에 포커싱시켜 기록된 정보의 광 신호를 읽는 대물렌즈(4)와, 상기 회절 빔스플리터(2)와 일정거리를 두고 하부 소정의 위치에 형성되어 대물렌즈(4) 및 회절 빔스플리터(2)를 경유해 입사하는 광 정보의 빔을 집광하는 디 포커스렌즈(6)와, 이 디 포커스렌즈(6)를 통해 집광된 광정보의 신호를 수광하여 일정한 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(7)로 이루어진다.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 광 픽-업 장치의 동작을 살펴보면 먼저,

레이저다이오드(1)에서는 소정의 발진파장 즉, 약 780㎚의 레이저 빔을 방사하게 되며, 이때 이 레이저 빔은 방사 방향 일측에 회절 빔스플리터(2)의 경사면에 형성된 격자부(3)로 입사된다. 그러면 이 격자부(3)로 입사된 광은 회절 현상으로 인해 0차광 및 ±1차광으로 분리 방사되고 즉, 쓰리빔으로 분리 방사되고 이 분리된 광은 또한 회절 빔스플리터(2)에 의해 일정 비율로 반사 및 투과된다. 이때, 격자부(3)를 경유해 분리되는 0차광 및 ±1차광은 포커스 및 트랙킹 에러 검출용으로 이용하기 위한 것이다.

한편, 상기 회절 빔스플리터(2)로 입사된 광은 일정한 비율로 반사 및 투과하며 이 중 반사된 빔은 대물렌즈(4)로 입사되어 일정 파장 이하의 회절 현상에 의해 빔이 집광된다. 그러므로 이 대물렌즈(4)로 집광된 빔은 오디오 또는 비디오 디스크(5)상에 보내어져 디스크(5)상에 촛점이 맺히게 되며 이로 인해 디스크(5)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 대물렌즈(4)에 입사되는 것이다.

즉, 대물렌즈(4)로 입사된 광은 수 μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(5)의 신호면에 조사되는데 이 조사된 광은 데이터가 기록된 피트(5a)가 없는 곳에서 입사된 빔은 반사되어 전부 대물렌즈(4)의 개구로 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(5a)가 있는 곳에서는 광이 피트(5a)에 의해 회절되어 대물렌즈(4)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(7)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(5a)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(5a)의 상하에 반파장이 달라 간섭하여 상쇄되므로 광검출기()7에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.

한편, 오디오 또는 비디오 디스크(5)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도는 피트(5a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(4)와 회절 빔스플리터(2)를 차례로 경유해 디 포커스렌즈(6)를 통해 집광되고 이 집광된 빔은 광검출기(7)에 의해 수광되어 해당하는 전기적인 신호로 출력되며, 이 출력된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부(도시안됨)에 의해 원래의 신호가 복조됨으로서 디스크(5)상에 기록된 오디오신호인 알.에프(RF)신호와, 서보신호인 에러 검출용 포커스신호 및 트랙킹신호가 출력되는 것이다

이와같이 본 발명은 레이저 다이오드의 일측에 그 경사면에 대향되어 입사되는 빔을 0차 및 ±1차광으로 회절 작용하는 격자부를 형성한 회절 빔스플리터를 구비함으로서 각 광학소자들간의 조립시 기구적인 오차를 현저히 줄여 기기의 조립성 및 경박단소화를 할 수 있어 광 픽업장치의 소형화가 가능한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 일정한 파장을 갖는 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드(1)와, 이 레이저다이오드(1)에서 방사된 빔이 경로를 통해 대물렌즈로 집광하여 디스크(5)로 조사함에 따라 그 디스크(5)에서 반사되는 레이저 빔을 수광하는 광 검출기(7)가 구비된 광 픽-업장치에 있어서,

   상기 레이저다이오드(1)의 일측에서 일정거리를 두고 그 경사면에 대향된 부분에 입사 빔에 대해 0차 및 ±1차광으로 회절작용하는 격자부(3)가 형성된 회절 빔스플리터(2)가 구비되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.