KR200254788Y1 - 광픽업 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 광픽업 장치를 개시한다. 본 고안은 레이저 빔을 조사하는 레이저 다이오드와, 레이저 빔을 3빔으로 분할하는 그레이팅과, 분할된 빔을 대물렌즈로 입사시키는 하프미러 및 직각 프리즘 전반사 미러와, 디스크에서 반사된 광을 수광하는 포토 디텍터와, 포토 디텍터에 대한 반사광의 초점제어를 위한 센서렌즈를 구비하는 광픽업 장치에 있어서, 포토 디텍터가, 상·하면에 소정의 전위가 인가되는 압전 소자와, 이 압전 소자의 상부에 부착되며 소정의 기능을 수행하기 위한 다수의 리드선들이 접속되는 수광부와, 압전 소자와 수광부를 내장하는 케이싱으로 이루어진다. 본 고안은 포토 디텍터의 디포커스 조정시 압전 소자에 변위를 달리 주면서 지터값을 측정하여 최소치인 경우의 변위와 전압을 유지시키면 되므로 별도의 조정수단을 구비하는 종래에 비해 광픽업의 구조가 간소화됨은 물론 조정의 정밀도를 크게 높일 수 있게 된다.

Description

광픽업 장치{OPTICAL PICK-UP}

본 고안은 컴팩트 디스크(CD)나 디지털 비디오 디스크(DVD) 등에 기록된 정보를 재생하는데 사용되는 광픽업 장치(optical pick-up)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스크에서 반사된 광이 수광되는 포토 디텍터(photo detector)의 디포커스(defocus)를 간편하고 정밀하게 조정할 수 있도록 광픽업 장치에 관한 것이다.

일반적으로 CD 플레이어나 DVD 플레이어 등의 광학 디스크 플레이어는 광기록 재생을 위한 광픽업을 탑재하고 있으며, 이 광픽업은 디스크의 기록면에 검출광을 조사한 뒤 그로부터 반사된 광을 수광하여 전기적 신호로 변환시킴으로써 정보를 재생하게 된다. 이러한 광픽업은 광픽업 액츄에이터에 의해 디스크를 추종하여 검출광의 포커싱(focusing)과 트랙킹(tracking)을 수행한다.

도 1에는 이 같은 광픽업 장치의 광학계를 개략적으로 도시하였다. 레이저 다이오드(10)에서 조사된 레이저 빔은 그레이팅(grating:12)에서 트랙제어를 위해 3빔으로 분리된 후, 하프미러(half mirror:14)로 입사되어 광량의 절반은 소실되고 나머지 절반의 광량은 직각 프리즘 전반사 미러(16)로 입사된다. 직각 프리즘 전반사 미러(16)로 입사된 빔은 90도 꺾여 대물렌즈(18)로 입사되며, 대물렌즈(18)에서 집속되어 디스크(D)의 피트(pit)에 랜딩됨으로써 신호를 읽어낸 후 반사되어 입사시와 동일한 경로를 따라 다시 하프미러(14)로 되돌아온다. 하프미러(14)에서 반사광량의 절반은 소실되고 절반은 그를 투과하여 포토 디텍터(22)에 입사되며, 이에 따라 포토 디텍터(22)는 수광된 빛에 상당하는 전류를 발생시켜 출력하게 된다. 이 때, 포토 디텍터(22)에 대한 반사광의 초점제어(focusing servo)는 포토 디텍터(22) 앞에 위치한 원통형의 센서렌즈(20)에 의해 이루어진다.

한편, 광픽업은 위와 같이 많은 광학부품들로 이루어지는 바, 각 광학부품의 편차와 조립편차에 의해 포커스 최적점에서 지터(jitter)값이 좋아지지 않는 경우가 발생되기도 한다. 이에 따라 지터값이 좋아지도록 하기 위해 종래에는센서렌즈(20)를 광축 방향으로 이동시키면서 조정하거나, 또는 포토 디텍터(22)를 광축방향으로 이동시키거나 틸트시켜 조정하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다.

그러나 이러한 종래의 방법들은 별도의 기구적인 조정기를 사용하여 센서렌즈(20)나 포토 디텍터(22)의 위치를 조정해야 하므로, 부품추가로 인한 광픽업의 구성이 복잡해지는 문제가 있을 뿐 아니라, 특히 기구적 메카니즘에 의해 조정하기 때문에 조정작업이 어려우면서 조정정도를 확보하기 어렵운 문제가 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 지터값이 최소화되도록 포토 디텍터의 디포커스를 자동으로 정밀하게 조정할 수 있는 광픽업 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 부품 감소에 의해 구조를 단순화할 수 있는 광픽업 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 의한 광픽업 장치는, 레이저 빔을 조사하는 레이저 다이오드와, 레이저 빔을 3빔으로 분할하는 그레이팅과, 분할된 빔을 대물렌즈로 입사시키는 하프미러 및 직각 프리즘 전반사 미러와, 디스크에서 반사된 광을 수광하는 포토 디텍터와, 포토 디텍터에 대한 반사광의 초점제어를 위한 센서렌즈를 구비하는 광픽업 장치에 있어서, 포토 디텍터가, 상·하면에 소정의 전위가 인가되는 압전 소자와, 이 압전 소자의 상부에 부착되며 소정의 기능을 수행하기 위한 다수의 리드선들이 접속되는 수광부와, 압전 소자와 수광부를 내장하는 케이싱으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 고안은, 포토 디텍터의 디포커스 조정시 압전 소자에 변위를 달리 주면서 지터값을 측정하여 최소치인 경우의 변위와 전압을 유지시키면 되므로 종래와 같이 별도의 조정수단을 구비할 필요가 없어 광픽업의 구조가 간소화됨은 물론 조정의 정밀도를 높일 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 광픽업 장치의 광학계를 나타낸 개략도,

도 2는 본 고안에 의한 광픽업 장치 광학계의 디포커스 조정구조를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 평면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 레이저 다이오드 12: 그레이팅

14: 하프미러 16: 직각 프리즘 전반사 미러

18: 대물렌즈 20: 센서렌즈

22: 포토 디텍터 24: (포토디텍터의) 압전 소자

26: (포토디텍터의) 수광부 30: (포토디텍터의) 케이싱

이와 같은 본 고안의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도 1에서, 도시된 구성은 광픽업의 광학계로서, 레이저 다이오드(10)와 그레이팅(12) 및 하프미러(14)가 동일 축상에 배치되고, 이들의 광축과 직교하도록 하프미러(14)의 전방에는 직각 프리즘 전반사 미러(16)가 하프미러(14)의 후방에는 원통형의 센서미러(20)와 포토 디텍터(22)가 동일 축상에 배치된다. 그리고 직각 프리즘 전반사 미러(16)의 수직 상부에는 디스크(D)에 레이저 빔을 랜딩시키는 대물렌즈(18)가 배치된다.

이에 따라 레이저 다이오드(10)에서 조사된 레이저 빔이 그레이팅(12)에서 트랙제어를 위해 3빔으로 분리된 후, 하프미러(14)로 입사된다. 하프미러(14)로 입사된 빔은 광량의 절반이 소실되고 절반의 광량이 직각 프리즘 전반사 미러(16)로 입사된다. 직각 프리즘 전반사 미러(16)로 입사된 빔은 90도로 꺾여 대물렌즈(18)로 입사되어 집속된 후 디스크(D)의 피트에 랜딩됨으로써 디스크(D)에 기록된 신호를 읽는다. 디스크(D)에 랜딩된 빔은 그로부터 반사되어 입사와 동일한 광경로를 따라 하프미러(14)로 되돌아오고, 하프미러(14)를 투과하면서 반사광량의 절반이소실된다. 하프미러(14)를 투과한 반사광은 센서렌즈(20)에 의해 초점제어가 이루어진 후 포토 디텍터(22)에 입사된다. 그러면, 포토 디텍터(22)는 수광된 빛에 상당하는 전류를 발생시켜 출력하게 된다.

한편, 이와 같은 광픽업은 많은 광학부품들로 이루어지기 때문에 각 광학부품의 편차와 조립편차 등에 의해 포커스 최적점에서 지터값이 좋지 않은 경우가 발생될 수 있는 바, 본 고안의 특징에 따라 포토 디텍터(22)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 소정의 전압이 인가되는 압전 소자(24)의 상면에 디스크(D)로부터의 반사광이 입사되는 수광부(26)가 부착되어 케이싱(30)에 내장되는 구성을 가진다.

케이싱(30)의 양측에는 제어부(도시하지 않음) 등과의 접속을 위해 다수의 리드선(28)들이 구비되어 수광부(26)와 와이어(34)로 접속된다. 압전 소자(24)의 상면, 즉 수광부(26)와 접촉하는 면에는 +전위가 인가되고 그 하면에는 -전위가 인가된다. 그리고 케이싱(30)의 전면에는 반사광이 수광부(26)로 입사될 수 있도록 윈도우(32)가 구비된다.

수광부(26)는 예컨대 6분할 구조를 가지며, 정보의 전기적 신호와 포키싱 에러신호를 얻는 수광영역(A, B, C, D)과, 이 수광영역(A, B, C, D)의 양단에 배치되어 반사빔의 수광분포를 대비하여 트랙킹 에러신호를 얻는 수광영역(E, F)으로 구성된다.

이와 같은 구조적 특징을 가지는 본 고안에 의한 광픽업 장치는, 포토 디텍터(22)의 디포커스 조정시 압전 소자(24)에 적절한 전압을 인가하면, 압전 소자(24)가 광축방향으로 미세하게 수축 및 팽창되면서 이에 부착된 수광면(26)이광축방향으로 미세하게 이동하게 된다.

따라서 압전 소자(24)에 변위를 달리 주면서 지터값을 측정하여 지터값이 최소치인 경우의 변위와 전압을 측정하고, 이 때의 값을 유지시킴으로써 포토 디텍터(22)의 디포커스를 조정한다. 주지하다시피, 압전 소자(24)는 입력전압에 비례하여 변위하는 특성을 가짐은 물론 0.1㎛ 이하의 정밀도를 가지는 바, 포토 디텍터(22)의 디포커스를 자동 조정할 수 있을 뿐 아니라 그 조정의 정밀도도 기구적 메카니즘에 의한 종래에 비해 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 종래와 달리 별도의 조정수단을 필요로 하지 않으므로 추가적인 구성부품을 배제할 수 있으면서 광픽업 장치의 구조도 단순화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 포토 디텍터의 디포커스 조정시 압전 소자에 변위를 달리 주면서 지터값을 측정하여 최소치인 경우의 변위와 전압을 유지시키면 되므로 별도의 조정수단을 구비하는 종래에 비해 광픽업의 구조가 간소화됨은 물론, 특히 포토 디텍터의 디포커스를 간편하게 자동 조정할 수 있을 뿐만 아니라 그 조정의 정밀도를 크게 높일 수 있게 된다.

따라서 본 고안은, 광픽업 장치의 정밀도와 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론이고 나아가 이를 채용한 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 매우 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 레이저 빔을 조사하는 레이저 다이오드와, 레이저 빔을 3빔으로 분할하는 그레이팅과, 분할된 빔을 대물렌즈로 입사시키는 하프미러 및 직각 프리즘 전반사 미러와, 디스크에서 반사된 광을 수광하는 포토 디텍터와, 포토 디텍터에 대한 반사광의 초점제어를 위한 센서렌즈를 구비하는 광픽업 장치에 있어서,

   상기 포토 디텍터가,

   상하면에 소정의 전위가 인가되는 압전 소자와,

   상기 압전 소자의 상부에 부착되며 소정의 기능을 수행하기 위한 다수의 리드선들이 접속되는 수광부와,

   상기 압전 소자와 수광부를 내장하는 케이싱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.