KR20030056839A - 광 픽업장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 파장을 갖는 2개의 광 빔을 선택적으로 발광시키는 2파장 광원모듈(1)과, 2파장 광원모듈 앞에 설치되어 입사되는 2개의 광 빔 중 1개의 광 빔은 직접 반사시키고 다른 1개의 광 빔은 투과, 반사 및 절곡시켜 동일한 광 경로를 갖도록 하는 빔스플리터(9)와, 빔스플리터를 통해 입사되는 광 빔을 광 디스크 방향으로 반사시키는 또다른 빔스플리터(3)과, 빔스플리터를 통해 반사된 빔을 평행빔으로 변환시켜 주는 콜리메이터렌즈(4)와, 입사된 빔을 광 디스크(6)의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈(5)와, 광 디스크의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔을 검출하여 전기적 신호로 변환시켜 주는 광 검출기(7)를 포함하여 구성되는 바, 본 발명은 2파장 광원모듈에서 발광되는 2개의 광원이 빔스플리터를 통해 하나의 동일한 광 경로를 갖기 때문에 종래와 같이 9분할, 12분할 및 16분할 패턴의 광검출기나 홀로그램을 추가로 개발 및 설치할 필요가 없으며, 한번의 조정으로 DVD와 CD의 조정이 완료되기 때문에 조립성이 향상되는 효과가 있다.

Description

광 픽업장치{Optical pick-up}
본 발명은 광 픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2파장 광원모듈에서 투사되는 서로 다른 파장을 갖는 2개의 광 빔의 경로차를 없애므로 제품의 성능을향상시키고 원가를 절감시킨 광 픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 픽업은 각종 광 디스크에 수록된 신호를 재생하거나 광 디스크에 신호를 기록하는 기기로, 현재에는 DVD 제품과 CD 제품이 널리 사용되고 있다.
물론, DVD 제품이 고용량의 기술을 가지고 있지만, 대부분의 사람들은 비교적 가격이 저렴하고 널리 보급된 CD 제품에 더 익숙해져 있기 때문에, DVD 제품의 성능이 우수하더라도, CD 제품과 호환이 되지 않는다면 결코 시장에서 살아 남을 수가 없는 실정이며, 이러한 이유로 현 시장에 출시되어 있는 모든 DVD 제품은 CD용 디스크를 함께 읽을 수 있도록 제작되어 있다.
이러한 DVD 제품의 광학계를 보면, 종래에는 각각 서로 다른 파장 즉, 650nm과 770nm의 파장을 갖는 2개의 광원모듈이 사용되었지만, 최근에는 광학계의 부품수를 줄이기 위해 2개의 반도체 칩이 내장되어 2개의 파장을 갖게 되는 1개의 광원모듈이 사용되고 있는 추세이다.
도 1에는 2파장 광원모듈을 사용하고 있는 종래 광 픽업의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
이를 참고하면, 종래의 광 픽업은 서로 다른 파장 즉, DVD계열의 650nm과 CD계열의 770nm의 파장을 갖는 2개의 광 빔을 발생시키는 2파장 광원모듈(1)과, 2파장 광원모듈(1)에서 출사된 광 빔을 투사 및 직각 회절시켜 주는 빔스플리터(3)과, 빔스플리터를 반사한 빔을 평행빔으로 변환시켜 주는 콜리메이터렌즈(4)와, 평행빔을 광 디스크(6)의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈(5)와, 다시 광 디스크(6)에서반사된 광 빔이 빔스플리터(3)에서 직각회전될 때 이 회절되는 광 빔을 검출하여 전기적 신호를 변환하는 광 검출기(7)로 구성되어 있다.
이렇게 구성된 광 픽업의 작동을 간략하게 설명하면, 2파장 광원모듈(1)로부터 발생된 광 빔은 빔스플리터(3)로 입사 및 투사된 다음 콜리메이터렌즈(4)에 의해 확산빔에서 평행빔으로 변환된다. 그리고, 평행빔은 대물렌즈(5)에 의해 집광된 다음 계속해서 광 디스크(6)의 신호 트랙에 부딪쳐 반사되는데, 이때 반사된 빔은 동일한 경로로 되돌아오다가 빔스플리터(3)에 의해 경로가 굴절되고, 계속해서 굴절된 광 빔은 광 검출기(7)에 의해 전기적인 신호로 변환된다.
그러나, 이렇게 구성된 종래의 광 픽업장치에서 2파장 광원모듈(1)은 광 빔이 투사되는 발광점의 위치에 다소 차이가 있기 때문에 광 빔이 투사되어 광 경로를 통해 광 검출기(7)에 맺히는 초첨의 위치에서 CD계열의 광원과 DVD계열의 광원 사이에 다소의 차이점이 발생되었다.
따라서, 종래에 널리 사용되는 6분할 또는 8분할 광 검출기는 광축이 어긋난 파장에 대하여는 신호를 검출할 수 없기 때문에 각각의 광 빔의 경로를 고려한 새로운 형태의 패턴을 갖는 10분할, 12분할 또는 16분할 광 검출기를 개발하여 사용할 필요가 있으며, 이에 따른 비용이 추가되어 광 픽업장치의 단가가 상승하는 문제점이 있었다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 8분할 광 검출기를 적용하기 위해 광 검출기(7)와 빔스플리터(3) 사이의 광 경로 상에 홀로그램(8)을 설치하여 2개의 광 빔이 광 검출기의 한점으로 집광될 수 있도록 하는 광 픽업장치도 있다.
그러나, 이 또한 홀로그램(8)이라는 별도의 부품을 추가로 사용해야 되는 단점이 있으며, 홀로그램(8)의 가격이 비싸기 때문에 광 픽업장치의 전체적인 단가가 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 2파장 광원모듈 앞에 빔스플리터를 설치하여 발광되는 2개의 광 빔이 하나의 광 경로를 통해 광 검출기의 한점에 집광될 수 있도록 한 광 픽업장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 픽업장치는 서로 다른 파장을 갖는 2개의 광 빔을 선택적으로 발광시키는 2파장 광원모듈과, 2파장 광원모듈 앞에 설치되어 입사되는 2개의 광 빔 중 1개의 광 빔은 직접 반사시키고 다른 1개의 광 빔은 투과, 반사 및 절곡시켜 동일한 광 경로를 갖도록 하는 빔스플리터와, 빔스플리터를 통해 입사되는 광 빔을 광 디스크 방향으로 반사시키는 또다른 빔스플리터과, 빔스플리터를 통해 반사된 빔을 평행빔으로 변환시켜 주는 콜리메이터렌즈와, 입사된 원편광 빔을 광 디스크의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈와, 광 디스크의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔을 검출하여 전기적 신호로 변환시켜 주는 광 검출기를 포함하여 구성된다.
도 1은 종래 광 픽업장치의 일례를 개략적으로 도시한 구성도,
도 2는 종래 광 픽업장치의 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 광 픽업장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에서 빔스플리터를 통한 광 빔의 경로를 나타낸 부분 확대도.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎
1: 2파장 광원모듈1a, 1b: 반도체 칩
3: 빔스플리터4: 콜리메리터렌즈
5: 대물렌즈6: 광 디스크
7: 광 검출기7: 홀로그램
9: 빔스플리터9a: 입사면
9b: 반대면
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 종래와 동일한 명칭 및 부호를 사용하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 광 픽업장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에서 광 스플리터를 통한 광 빔의 경로를 나타낸 부분 확대도이다.
이를 참고하면, 본 발명의 광 픽업장치에는 서로 다른 파장의 광 빔을 선택적으로 투사하는 1개의 2파장 광원모듈(1)이 사용된다.
여기에서 2파장 광원모듈(1)은 내부에 소정의 간격을 두고 2개의 반도체 칩(1a,1b)이 설치되되, 2개의 반도체 칩(1a,1b) 가운데 하나는 DVD계열의 650nm의 파장을 갖는 광 빔을 발광시키게 되며, 다른 하나는 CD계열의 770nm의 파장을 갖는 광 빔을 발광시키게 된다.
그리고, 2파장 광원모듈(1) 앞에는 평판으로 형성된 빔스플리터(9)가 경사지게 설치된다.
빔스플리터(9)의 입사면(9a)은 2파장 광원모듈(1)에서 발광되는 각각의 광 빔이 입사되어 CD 혹은 DVD계열의 광 빔은 투과되지만 투과되지 않은 나머지 계열의 광 빔은 또다른 빔스플리터(3) 방향으로 반사될 수 있도록 부분 코팅 처리되고, 입사면(9a)의 반대면(9b)은 투과된 CD 혹은 DVD계열의 광 빔을 반사시킬 수 있도록 코팅 처리된다.
즉, CD계열의 광 빔은 빔스플리터(9)의 입사면(9a)에서 절곡되어 반대면(9b)으로 투과되고, 반대면(9b)에서 대칭적으로 반사되어 다시 입사면(9a)을 투과하면서 절곡되어 DVD계열의 광 빔과 동일한 광 경로를 통해 또다른 빔스플리터(3)로 투사된다.
동일한 광 경로로 투사된 각각의 광 빔은 빔스플리터(3)로 입사되어 반사되며, 빔스플리터(3)를 통해 반사된 빔은 콜리메이터렌즈(4)를 투과하면서 평행빔으로 변환된다.
콜리메이터렌즈(4)를 투과하면서 변환된 평행빔은 대물렌즈(5)를 투과하면서 광 디스크(6)의 한점에 집광된다.
그리고, 광 디스크(6)의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔은 동일한 광 경로를 통해 광 검출기(7)로 입사되고 이때 집속되는 광 빔을 검출하여 알에프(RF), 포커스 에러 검출, 트랙킹 에러 검출 및 광 디스크 정보를 전기적 신호로 변환시켜 주며, 이렇게 변환된 전기적 신호는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조되어 재생된다.
이제, 이와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용효과를 설명한다.
본 발명은 반도체 칩(1a,1b)에서 발광되는 서로 다른 2개의 파장을 갖는 광 빔 즉, DVD계열의 650nm의 파장을 갖는 광 빔과 CD계열의 770nm의 파장을 갖는 광 빔이 빔스플리터(9)를 통해 동일한 광 경로를 갖게 된다.
즉, 도 4에 확대 도시된 바와 같이, DVD계열의 광 빔은 빔스플리터(9)의 입사면(9a)에서 대략 직각을 이루도록 직접 반사되어 빔스플리터(3)의 중심으로 투사되고, CD계열의 광 빔은 빔스플리터(9)의 입사면(9a)에서 투과되면서 절곡되며, 반대면(9b)에서 반사되어 다시 입사면(9a)을 투과하면서 절곡되어 빔스플리터(3)의 중심으로 투사된다.
도면을 참고하여 CD계열의 광 빔의 경로를 좀 더 설명하면, 빔스플리터(9)에대해 θ1의 각도로 입사되고, 입사면(9a)에서 θ2의 각도로 투과되면서 반대면(9b)에서 θ4의 각도로 반사되어 빔스플리터(3)로 투사된다. 이때, 반대면(9b)에서 반사되는 광 빔의 각도는 θ3과 θ4가 동일한 각도를 갖는다.
이로 인해, CD계열의 광 빔과 DVD계열의 광 빔은 하나의 동일한 광 경로를 갖게 된다.
이처럼, 본 발명은 2파장 광원모튤(1)에서 선택적으로 발광되는 2개의 광 빔이 동일한 광 경로를 갖기 때문에 광 검출기(7)의 한점에서 집광되는 효과를 얻을 수 있으며, 따라서 2파장 광원모튤(1)을 적용하면서도 통상적으로 종래에 널리 사용되어 온 기존의 6분활 및 8분할 광 검출기를 사용할 수 있기 때문에 광 픽업장치의 단가가 절감된다.
즉, 종래와 같이 2파장 광원모듈(1)을 적용하기 위해 각각의 광 빔의 경로를 고려한 새로운 형태의 패턴을 갖는 10분할, 12분할 및 16분할 광 검출기를 개발하는데 따른 개발비 및 부품비가 절감되어 광 픽업장치의 전체적인 단가가 낮아지고 저가형의 광 픽업장치를 개발할 수 있게 된다.
또한, 기존의 6분할 및 8분할 광 검출기를 사용하기 위해 홀로그램을 이용하는 종래의 광 픽업장치와 비교해 보더라도, 빔스플리터(9)가 홀로그램보다 가격이 저렴하기 때문에 저가형의 광 픽업장치를 개발할 수 있으며, 홀로그램이 설치되는 공간 및 조립 공정이 생략되기 때문에 조립성 및 생산성이 향상되고 소형화를 실현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 제작 공정시 한번의 조정으로 DVD계열의 광 빔과 CD계열의광 빔을 완료할 수 있기 때문에 종래와 같이 DVD계열의 광 빔을 조절한 후에 CD계열의 광 빔을 조정(또는 CD계열의 광 빔을 조절한 후에 DVD계열의 광 빔을 조정)해야 되는 불편함이 해소되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 서로 다른 위치에서 발광되는 2개의 광원이 하나의 동일한 광 경로를 갖기 때문에 2개의 광 경로를 갖는 것에 비해 제품의 성능이 향상되는 이점이 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 2파장 광원모듈에서 발광되는 2개의 광원이 하나의 동일한 광 경로를 갖기 때문에 종래와 같이 10분할, 12분할 및 16분할 패턴의 광검출기나 홀로그램을 추가로 개발 및 설치할 필요가 없으며, 따라서 광 픽업장치의 전체적인 단가가 낮아지고 저가형의 광 픽업장치를 개발할 수 있을 뿐만 아니라, 한번의 조정으로 DVD와 CD의 조정이 완료되기 때문에 조립성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 서로 다른 파장을 갖는 2개의 광 빔을 선택적으로 발광시키는 2파장 광원모듈과,
    상기 2파장 광원모듈 앞에 설치되어 입사되는 2개의 광 빔 중 1개의 광 빔은 직접 반사시키고 다른 1개의 광 빔은 투과, 반사 및 절곡시켜 동일한 광 경로를 갖도록 하는 빔스플리터와,
    상기 빔스플리터를 통해 입사되는 광 빔을 광 디스크 방향으로 반사시키는 또다른 빔스플리터과,
    상기 빔스플리터를 통해 반사된 빔을 평행빔으로 변환시켜 주는 콜리메이터렌즈와,
    입사된 원편광 빔을 광 디스크의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈와,
    상기 광 디스크의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔을 검출하여 전기적 신호로 변환시켜 주는 광 검출기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 빔스플리터는 평판으로 형성되어 경사지게 설치되고, 광 빔이 입사되는 입사면은 부분 코팅 처리되어 2개의 광 빔 중 하나의 광 빔은 투과되지만 나머지 하나의 광 빔은 또다른 빔스플리터 방향으로 반사될 수 있도록 형성되며, 입사면의 반대면은 투과된 계열의 광 빔을 반사시켜 나머지 계열의 광 빔과 광 검출기에서 동일한 광 경로를 갖도록 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.
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