KR20030023304A - 광픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용하여 광기록 매체에 데이터를 기록 및 재생하는 광픽업 장치에서, 광원으로부터 모니터 광 검출기(MPD)로 광을 유도 및 집속해 주기 위한 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치에 관한 것이다.
특히 본 발명은 레이저 다이오드에서 출사되는 광의 일부를 집속하여 MPD에 입사시키기 위한 집광렌즈로서, 정방형의 BS(PBS)를 사용하고 PBS의 모서리 일부를 반사면으로 형성하고 그 대향면에 MPD를 탑재하여 레이저 다이오드 출사광의 일부가 상기 반사면에서 반사되어 MPD에 집속 및 결상되도록 한 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 정방형의 BS(PBS) 모서리 일부를 반사면으로 형성하고 그 대향면에 MPD를 위치시켜 레이저 다이오드에서 출사된 광 중에서 시준렌즈계로 전달되지 않는 일부 광을 MPD가 수광하도록 함으로써, 대물렌즈 출사광에 따른 MPD 입사 광량의 산포가 적고 광 이용 효율을 높일 뿐만 아니라, 조립성이 좋으며 경박 단소화가 가능한, 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치를 제공한다.

Description

광픽업 장치{OPTICAL PICKUP}
본 발명은 레이저를 이용하여 광기록 매체에 데이터를 기록 및 재생하는 광픽업 장치에서, 광원으로부터 모니터 광 검출기(MPD)로 광을 유도 및 집속해 주기 위한 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치에 관한 것이다.
광 기록 장치 중의 하나인 CD-R/RW의 경우 레이저 광 출력을 모니터하여 광출력이 일정하도록 구동전류를 조정하는 방법이 이용된다. 이를 위하여 모니터 PD를 이용하고 있는데, 레이저 다이오드의 후방에 놓인 광검출기(PD)가 레이저 광출력을 모니터하기는 편리하지만, 레이저 다이오드의 전방 출사 광출력이 후방 출사 광출력에 비해 비선형적이므로 후방 모니터 PD는 정확성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이런 점을 극복하기 위해서 전방 출사 광을 직접 모니터하는 전방 모니터 PD를 이용한다.
도1은 광픽업용 고출력 홀로그램 픽업 모듈(HPM)을 사용하는 CD-R/RW용 픽업에서 전방 모니터 PD용 광학계의 일반적인 구성을 보여주고 있다.
홀로그램 픽업 모듈(HPM)(101)에서 출력된 광은 시준렌즈(102)를 통해서 평행 빔으로 변환되고 빔 스프리터(103)를 통과하여 반사경(104)에 의해 반사된 다음, 대물렌즈(105)로 집속되어 광디스크(106) 상의 임의의 한 점에 집속된다. 또한 빔 스프리터(103)에 의해서 상기 HOE의 0차 빔의 일부를 MPD(107)로 결상시켜 기록 광파워의 조절에 이용하도록 하고 있다.
본 발명은 광픽업 장치에서 광원으로부터 MPD로 광을 도파 및 집속해 줄 수 있는 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치를 제공한다.
특히 본 발명은 레이저 다이오드에서 출사되는 광의 일부를 집속하여 MPD에 입사시키기 위한 집광렌즈로서, 정방형의 BS(PBS)를 사용하고 PBS의 모서리 일부를 반사면으로 형성하고 그 대향면에 MPD를 탑재하여 레이저 다이오드 출사광의 일부가 상기 반사면에서 반사되어 MPD에 집속 및 결상되도록 한 집광렌즈를 포함하는광픽업 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 정방형의 BS(PBS) 모서리 일부를 반사면으로 형성하고 그 대향면에 MPD를 위치시켜 레이저 다이오드에서 출사된 광 중에서 시준렌즈계로 전달되지 않는 일부 광을 MPD가 수광하도록 함으로써, 대물렌즈 출사광에 따른 MPD 입사 광량의 산포가 적고 광 이용 효율을 높일 뿐만 아니라, 조립성이 좋으며 경박 단소화가 가능한, 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치를 제공한다.
도1은 종래의 전방 모니터 PD용 광학계의 구성을 나타낸 도면
도2는 본 발명의 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치 제1실시예의 구성을 나타낸 도면
도3은 본 발명의 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치 제2실시예의 구성을 나타낸 도면
도4는 본 발명의 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치 제3실시예의 구성을 나타낸 도면
도5는 본 발명의 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치 제4실시예의 구성을 나타낸 도면
도2는 본 발명의 정방형 BS(PBS)를 이용한 집광렌즈를 포함하는 픽업의 광학계 구조의 제1실시예를 보여준다.
광원으로 레이저 다이오드(201)을 사용하였으며, 상기 레이저 다이오드(201)에서 출력된 광 분배를 위한 BS(202), 상기 레이저 광 중에서 주빔(a)을 이용하는 광학계로 상기 주빔을 평행빔으로 만들어 주기 위한 시준렌즈(203)와, 상기 시준렌즈(203)에 의해서 평행빔으로 변환된 광을 반사시켜 주기 위한 반사경(204), 그리고 상기 반사된 평행빔을 집속하기 위한 대물렌즈(205)와, 상기 대물렌즈(205)에 의해서 집속된 빔이 임의의 한 점에 집속되어 데이터를 읽거나 쓰게 되는 광디스크(206)를 포함하고 있다. 그리고 상기 레이저 다이오드(201)로부터 방사된 광 중에서 주광학계로 입사되지 않고 버려지는 광(b)을 MPD(208)로 입사시키기 위하여 상기 BS(202)의 모서리 일부면에 전반사면(207)이 형성되어 있고, 이 전반사면(207)에 대향하여 상기 MPD(208)가 BS(202)의 일면에 탑재되어 있다.
상기 도1에 나타낸 기록 가능한 광픽업 장치는 ROS(Radial Oval Spot) 타입일 때 탄젠셜(Tangential) 방향으로 레이저 다이오드(201)의 큰 방사각이 되도록 BS(202)를 사용하며, 상기 전반사면(207)은 BS(202)의 모서리면을 절삭하여 전반사 조건을 만족하는 경사면의 형태로 만들었다. 상기 MPD(208)는 BS(202)의 윗면 또는 아랫면에 놓을 수 있고, 상기 전반사면(207)에 의해서 전반사된 광은 BS(202)를 통해 MPD(208)로 전파된다.
위와 같이 MPD(208)의 반대면 모서리 부분에 모따기 형태로 경사진 평면(전반사면)을 만들어줌으로써, 레이저 다이오드(202)의 방사각이나 제작 또는 조립 오차에 의해 MPD(208)에 입사되는 광량의 산포를 줄일 수 있고, 조립 공차 또한 크게 할 수 있어서 조립성 향상에 도움을 줄 수 있다.
레이저 다이오드(201)로부터 광각으로 방사되는 광 중에서 주광학계(203, 204, 205)로 입사되지 않고 버려지는 광(b)이 BS(202)의 전반사면(207)에 소정의 입사각을 가지고 입사되어 전반사된다. 반사된 광(b)은 전반사 조건으로 전파되고, 대향하는 출사면에 도달한 광은 MPD(208)에 집속 및 결상된다.
레이저 다이오드(201)에서 출력된 주빔(a)은 BS(202)를 경유하고 시준렌즈(203)에 의해서 평행빔으로 변환된 다음 반사경(204)에서 반사되어 대물렌즈(205)를 통해 광 디스크(206) 상에 집속되어 데이터를 기록 또는 재생하게 된다.
도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광학계 구조를 나타낸 도면으로서, BS(202)에 형성되는 전반사면(207a)이 BS(202)의 외부 모서리 부분에 형성된 구조이다. 즉, BS(202)의 외부 모서리 부분에 형성된 전반사면(207a)이 레이저 다이오드(201)의 출사광(b)을 전반사시켜서 공기를 매질로 하여 광을 전파시키는 구조이며, MPD(208)가 그 전반사 경로상의 소정 위치에 장착된 구조이다.
도4는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학계 구조를 나타낸 도면으로서, BS(202)에 형성되는 전반사면(207b)이 BS(202)의 외부 모서리 부분에 형성되어 있고, MPD(208)가 전반사면(207b)에 근접한 위치의 BS(202) 일면에 탑재된 구조이다. 이 구조에 따르면 MPD(208)가 BS(202)에 탑재되어 있으므로 상기 도3의 구조에 비하여 공간을 적게 차지하고 경박 단소화에 기여할 수 있다.
도5는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학계 구조를 나타낸 도면으로서, 래디얼(Radial) 방향으로 PDIC(210) 쪽 모서리 부분에 경사진 형태로 전반사면(207c)을 형성하였고, 그 반대쪽의 대향하는 위치에 MPD(208)를 탑재한 구조이며, 202a는 PBS, 209는 QWP(λ/4판), 210a는 집속렌즈이다. 도5에 나타낸 광학계는 PDIC(210)로 이어지는 광학계와, MPD(208)로 이어지는 광학계를 정방형 BS에서 모두 실현하는 구조로서, MPD(208)를 위한 모니터 광학계가 BS에 형성된 전반사면(207c) 및 그 대향면에 탑재된 MPD(208)로 이루어지기 때문에 경박 단소화가 가능하고 효율적으로 레이저 모니터 시스템의 구성이 가능하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 광픽업 장치에서는 MPD용 광이 주빔 광학계에서 사용되지 않는 광을 이용하므로 광 이용효율을 높일 수 있다. 또한, BS로 입사된 광이 모서리 부분의 전반사면에 의해서 전반사되어 MPD로 결상되기 때문에 입사각의 허용범위(임계각)가 크고, 이에 따라 MPD 광학계의 조립 오차가 다소 커지더라도 문제가 되지 않아 조립성이 우수하고 산포특성 또한 좋아진다.
또한, BS 자체에 모니터 광학계를 위한 전반사면 및, BS에 탑재되거나 최근접된 형태의 MPD 설치가 가능하기 때문에 광픽업 장치의 경박 단소화의 구성도 가능하게 된다.
본 발명의 전반사형 집광렌즈를 포함하는 광픽업 장치는 광효율이 높고, 대물렌즈 출사광에 따른 MPD 입사 광량의 산포 특성이 우수하며, 정방형의 BS 모서리 일부면을 이용해서 모니터 광학계를 구성할 수 있기 때문에 모니터 광학계 조립시의 조립 오차를 크게 허용할 수 있어서 조립성이 우수해진다.
또한 모니터 광학계(MPD)를 위한 별도의 집광렌즈가 필요하지 않기 때문에 광 이용 효율을 더욱 높일 수 있고, 따라서 상대적으로 저출력 레이저 다이오드의 사용이 가능하게 된다.

Claims (6)

  1. 광원으로부터 출력된 광 중에서 주빔 광학계로 전달되지 않는 광을 MPD로 결상시키기 위하여 BS에 반사면을 형성하고, 상기 반사면에 의해서 반사된 상기 광 전파 경로 상에 MPD를 위치시켜 구성된 모니터 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 MPD로 결상되는 광의 반사에 의한 전파 경로가 BS 내부를 통과하여 결상되도록 상기 반사면이 BS 모서리에서 내향 경사진 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 MPD로 결상되는 광의 반사에 의한 전파 경로가 BS 외부의 공기를 매질로 하여 결상되도록 상기 반사면이 BS 모서리에서 외향 경사진 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 MPD가 상기 반사면에 대향하는 BS면에 탑재된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 MPD가 상기 반사면에 대향하는 BS면에 탑재된 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반사면이 BS에서 래디얼 방향으로 PDIC 쪽 모서리에 형성되고 이 반사면에 대향하는 위치에 MPD가 위치하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
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