KR20050058600A - 광 픽업 장치 - Google Patents

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KR20050058600A
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Abstract

본 발명은 광 디스크를 재생 및 기록하는 광 픽업 장치에 관한 것으로서, 특히 광 효율의 저하없이 레이저 다이오드에서 출사된 빔의 정확한 광량을 측정할 수 있는 광 픽업 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광 픽업 장치는 정보의 재생 또는 기록을 위한 빔이 출사되는 레이저 다이오드와, 입사되는 빔의 편광 방향에 따라 빔을 반사 또는 투과하는 빔 스프리터와, 빔이 평행하게 진행되도록 하는 콜리메이터 렌즈와, 광 디스크 상의 정확한 지점에 빔이 맺히도록 하는 대물렌즈와, 광 디스크에서 반사된 빔을 판독하는 포토 디텍터와, 상기 레이저 다이오드와 빔 스프리터 사이에 형성되며 광 디스크로 입사되는 빔의 중심을 기준으로 대칭인 위치에 형성된 두개의 모니터 포토 디텍터가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

광 픽업 장치{APPARATUS FOR OPTICAL PICK-UP}
본 발명은 광 디스크를 재생 및 기록하는 광 픽업 장치에 관한 것으로서, 특히 광 효율의 저하없이 레이저 다이오드에서 출사된 빔의 정확한 광량을 측정할 수 있는 광 픽업 장치에 관한 것이다.
광 디스크란 광학적인 특성을 이용하여 정보를 기록 또는 재생하는 제품으로 일반적으로 작은 원판형상 모양을 가진다. 광 디스크를 사용하기 위해서는 광 디스크 드라이버가 필요하고 광 디스크 드라이버 내부에 장착되어 있는 광 픽업 장치에 의해 광 디스크의 정보를 재생하거나 기록하게 된다.
이러한 광 픽업은 크게 빔을 발생시키는 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 광 디스크 상에서 반사되어진 빔을 판독하는 포토 디텍터(PD: Photo Detector), 그리고 입사되는 빔의 편광 방향에 따라 빔을 반사 또는 투과시키는 빔 스프리터(Beam Splitter)가 중요 부품으로 사용된다.
한편, 광 디스크 상에 빔이 정확히 맺히기 위해서 엑츄에이터(actuator)라는 기구가 사용되는데, 엑츄에이터는 레이저 다이오드에서 나온 빔을 광 디스크 상 정보가 기록된 정확한 지점에 모아주는 대물렌즈의 위치를 움직여 빔에 의한 정보의 재생 및 기록 성능을 향상시키는 장치이다.
이 과정에서 레이저 다이오드에서 출사되는 빔은 레이저 다이오드의 상태 및 기록 기술(write strategy)에 따른 이유로 빔의 광량이 적절히 조절되어야 한다. 이를 위해서 빔의 정확한 광량을 측정할 필요가 있는데, 이 때 사용되는 것이 모니터 포토 디텍터(Front Monitor Photo Detector,이하 MPD라고 한다)이다.
MPD는 레이저 다이오드에서 출사되는 빔의 광량을 측정하는 것이 목적이므로 레이저 다이오드와 대물렌즈(Object Lens) 사이에 설치되며, 레이저 다이오드에서 출사되는 빔의 일부를 취해 전체 광량을 측정하게 된다.
따라서, 상기 MPD는 적은 광량에 대해서도 충분한 SN비를 가져, 노이즈에도 불구하고 정확한 신호를 발생시켜야 한다. 또한, 최대 출력의 광량에서도 신호가 포화되서는 안된다.
도 1은 종래의 광 픽업 장치에서 레이저 다이오드에서 출사되는 빔의 일부를 취하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 광 픽업 장치는 2개의 레이저 다이오드(10)(11)가 구비되고, 각각의 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔에 서보용 3빔을 생성되도록 하는 그레이팅(20)(21)이 구비된다.
그리고, 상기 2개의 레이저 다이오드(10)(11)에서 방출된 빔(예를들어, CD빔과 DVD빔이 될 수 있다.)은 경로가 일치되도록 하나의 레이저 다이오드(11)에서 출사된 빔은 투과하고 다른 하나의 레이저 다이오드(10)에서 출사된 빔은 반사하는 프리즘(30)이 형성된다.
상기 프리즘(30)을 지난 빔은 빔 스프리터(40)에서 반사되어 빔이 평행하게 진행하도록 하는 콜리메이터 렌즈(50)와 미러(60)와, 대물렌즈(70)를 거쳐 광 디스크(80)에 맺히게 된다.
상기 광 디스크(80)에서 반사된 빔은 다시 대물렌즈(70), 미러(60), 콜리메이터 렌즈(50), 빔 스프리터(40)를 지나 비점이 생성되도록 하는 실린더 렌즈(90)를 투과하여 포토 디텍터(100)에 입사된다.
상기와 같은 종래의 광 픽업 장치는 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사되는 빔의 광량을 적절히 조절하여야 할 필요가 있는데, 이를 위해서는 상기 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔의 광량을 측정하여야 한다.
이를 위해서는 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔의 일부를 취하여 전체 빔의 광량을 측정하여야 한다.
따라서, 종래의 광 픽업 장치는 레이저 다이오드에서 출사되는 빔의 광량을 측정하기 위하여 빔 스프리터(40)의 후면에 MPD(110)가 위치하도록 한다.
그리고, 상기 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔의 일부가 빔 스프리터(40)를 투과하도록 하여, 투과된 빔을 이용하여 상기 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 전체 광량을 측정하게 된다.
즉, 상기 빔 스프리터(40)는 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔에서 일부(예를들어 10%)를 반사시키지 않고 투과되도록 하여 상기 MPD(110)에 입사되도록 한다.
상기와 같은 종래의 광 픽업 장치는 광 디스크(80)에 입사되는 빔의 일부를 상기 MPD(110)에 입사되도록 함으로써 광 디스크(80)에 입사되는 광량이 감소하게 된다. 즉, 광량의 측정을 위해 광 효율을 떨어뜨려야 하는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 종래의 광 픽업 장치는 상기 레이저 다이오드(10)(11), 프리즘(30), 빔 스프리터(40)의 제조공정상의 오차, 설치상의 오차 등으로 인하여 빔이 출사되는 방향이 변동될 수 있으며, 이 경우 정확한 광량의 측정이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광효율의 저하없이 레이저 다이오드에서 출사된 빔의 정확한 광량을 측정할 수 있는 광 픽업 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 광 픽업 장치는 정보의 재생 또는 기록을 위한 빔이 출사되는 레이저 다이오드와, 입사되는 빔의 편광 방향에 따라 빔을 반사 또는 투과하는 빔 스프리터와, 빔이 평행하게 진행되도록 하는 콜리메이터 렌즈와, 광 디스크 상의 정확한 지점에 빔이 맺히도록 하는 대물렌즈와, 광 디스크에서 반사된 빔을 판독하는 포토 디텍터와, 상기 레이저 다이오드와 빔 스프리터 사이에 형성되며 광 디스크로 입사되는 빔의 중심을 기준으로 대칭인 위치에 형성된 두개의 모니터 포토 디텍터가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광 픽업 장치는 각각 다른 파장의 빔이 출사되는 2개의 레이저 다이오드가 구비되고, 상기 2개의 레이저 다이오드에서 출사된 빔의 경로가 일치되도록 하는 프리즘이 더 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터 포토 디텍터는 상기 프리즘과 빔 스프리터 사이에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터 포토 디텍터는 상기 빔 스프리터의 상하 또는 좌우에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모니터 포토 디텍터는 빔의 중심을 기준으로 평행하게 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광 픽업 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 광 픽업 장치를 설명하는 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광 픽업 장치는 2개의 레이저 다이오드(10)(11)가 구비되고, 각각의 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔에 서보용 3빔을 생성되도록 하는 그레이팅(20)(21)이 구비된다.
그리고, 상기 2개의 레이저 다이오드(10)(11)에서 방출된 빔(예를들어, CD빔, DVD빔, BD빔 중 선택된 빔이 될 수 있다.)의 경로가 일치되도록 하나의 레이저 다이오드(11)에서 출사된 빔은 투과하고 다른 하나의 레이저 다이오드(10)에서 출사된 빔은 반사하는 프리즘(30)이 형성된다.
상기 프리즘(30)을 지난 빔은 빔 스프리터(40)에서 반사되어 빔이 평행하게 진행하도록 하는 콜리메이터 렌즈(50)와 미러(60)와, 대물렌즈(70)를 거쳐 광 디스크(80)에 맺히게 된다.
상기 광 디스크(80)에서 반사된 빔은 다시 대물렌즈(70), 미러(60), 콜리메이터 렌즈(50), 빔 스프리터(40)를 지나 비점이 생성되도록 하는 실린더 렌즈(90)를 투과하여 포토 디텍터(100)에 입사된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 광 픽업 장치는 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사되는 빔의 광량을 적절히 조절하여야 할 필요가 있는데, 이를 위해서는 상기 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔의 광량을 측정하여야 한다. 이를 위해서는 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔의 일부를 취하여 전체 빔의 광량을 측정하여야 한다.
따라서, 본 발명에 따른 광 픽업 장치는 레이저 다이오드에서 출사되는 빔의 광량을 측정하기 위하여 상기 프리즘(30)과 빔 스프리터(40) 사이에 2개의 MPD(120)가 형성된다.
그리고, 상기 MPD(120)는 상기 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 빔의 경로의 상하 또는 좌우에 위치하며, 빔 경로의 중심을 기준으로 대칭적으로 위치한다.
따라서, 각각의 MPD(120)에는 동일한 광량이 입사된다.
다만, 광 픽업 장치 및 이를 구성하는 부품들의 제조공정상 오차로 인하여 상기 2개의 MPD(120)에 입사되는 광량은 차이가 날 수 있으며, 상기 대칭적으로 위치한 MPD(120)는 이러한 오차를 보완하여 정확한 광량을 측정할 수 있다.
즉, 하나의 MPD(120)에 입사되는 광량이 증가되면 다른 MPD(120)에 입사되는 광량은 감소하기 때문에 상기 2개의 MPD(120)에서 측정한 광량을 평균하여 계산하면 상기 레이저 다이오드(10)(11)에서 출사된 광량을 정확히 측정할 수 있다.
또한, 상기 2개의 MPD(10)(11)는 빔의 중심과 평행하게 위치하기 때문에 광 픽업 장치의 부피를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 광 픽업 장치는 광 디스크(80)에 입사되는 빔의 일부를 취해 광량을 측정하는 종래의 방식과 달리 광 효율에 영향을 미치지 않도록 주변의 광을 이용하여 광량을 측정하기 때문에 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 광 픽업 장치의 작동을 설명하는 도면이다.
설명의 편의를 위하여 MPD(120)는 빔 경로를 중심으로 동일한 거리의 상하에 위치하도록 하였으며, 출사되는 빔의 광량은 가우시안(Gaussian) 분포의 차이를 이용하여 표시하였다.
먼저, 도 4에는 레이저 다이오드에서 방출된 빔의 중심이 2개의 MPD(120) 사이의 중간 지점을 지나는 경우가 도시되어 있다. 따라서, 상기 2개의 MPD(120)에는 동일한 광량이 측정되고 이는 동일한 전압(1.0V)으로 표현된다. 상기 2개의 MPD(120)에 입사된 광량을 평균하여 계산하면 1.0V의 전압으로 표현될 수 있다.
반면에 도 5에는 레이저 다이오드에서 방출된 빔의 중심이 2개의 MPD(120) 중 상측에 위치한 MPD(120)로 치우친 경우가 도시되어 있다. 따라서, 상측에 위치한 MPD(120)에 입사되는 광량이 하측에 위치한 MPD(120)에 입사되는 광량보다 훨씬 많게 된다.
다만, 상기 2개의 MPD(120)에 입사되는 총 광량은 동일하므로 상기 2개의 MPD(120)에 입사된 광량을 평균하여 계산하면 1.0V의 전압으로 표현될 수 있다.
만약, 하나의 MPD(120)로 광량을 측정한다면 도 5의 경우에 정확한 광량 측정은 불가능하게 된다.
도 6에는 레이저 다이오드에서 방출된 빔의 중심이 2개의 MPD(120) 중 하측에 위치한 MPD(120)로 치우친 경우가 도시되어 있다. 따라서, 하측에 위치한 MPD(120)에 입사되는 광량이 상측에 위치한 MPD(120)에 입사되는 광량보다 훨씬 많게 된다.
다만, 상기 2개의 MPD(120)에 입사되는 총 광량은 동일하므로 상기 2개의 MPD(120)에 입사된 광량을 평균하여 계산하면 1.0V의 전압으로 표현될 수 있다.
만약, 하나의 MPD(120)로 광량을 측정한다면 도 5의 경우에 정확한 광량 측정은 불가능하게 된다.
이와 같이 본 발명은 프리즘과 빔 스프리터 사이에, 빔의 광량을 측정할 수 있는 MPD를 빔 경로의 중심에 대칭되는 위치에 형성되도록 함으로써 기구적인 오차에 의해 발생될 수 있는 광량의 오차를 보상하여 정확한 광량 측정이 가능하다.
본 발명은 광효율의 저하없이 레이저 다이오드에서 출사된 빔의 정확한 광량을 측정할 수 있는 광 픽업 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 광 픽업 장치에서 레이저 다이오드에서 출사되는 빔의 일부를 취하는 방법을 설명하는 도면.
도 2와 도 3은 본 발명에 따른 광 픽업 장치를 설명하는 도면.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 광 픽업 장치의 작동을 설명하는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 ; 레이저 다이오드 11 ; 레이저 다이오드
20 ; 그레이팅 21 ; 그레이팅
30 ; 프리즘 40 ; 빔 스프리터
50 ; 콜리메이터 렌즈 60 ; 미러
70 ; 대물렌즈 80 ; 광 디스크
90 ; 실린더 렌즈 100 ; 포토 디텍터
110 ; 모니터 포토 디텍터 120 ; 모니터 포토 디텍터

Claims (5)

  1. 정보의 재생 또는 기록을 위한 빔이 출사되는 레이저 다이오드와,
    입사되는 빔의 편광 방향에 따라 빔을 반사 또는 투과하는 빔 스프리터와,
    빔이 평행하게 진행되도록 하는 콜리메이터 렌즈와,
    광 디스크 상의 정확한 지점에 빔이 맺히도록 하는 대물렌즈와,
    광 디스크에서 반사된 빔을 판독하는 포토 디텍터와,
    상기 레이저 다이오드와 빔 스프리터 사이에 형성되며 광 디스크로 입사되는 빔의 중심을 기준으로 대칭인 위치에 형성된 두개의 모니터 포토 디텍터가 포함되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 픽업 장치는 각각 다른 파장의 빔이 출사되는 2개의 레이저 다이오드가 구비되고, 상기 2개의 레이저 다이오드에서 출사된 빔의 경로가 일치되도록 하는 프리즘이 더 포함된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 모니터 포토 디텍터는 상기 프리즘과 빔 스프리터 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 모니터 포토 디텍터는 상기 빔 스프리터의 상하 또는 좌우에 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 모니터 포토 디텍터는 빔의 중심을 기준으로 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160051829A (ko) 2013-09-04 2016-05-11 우베 고산 가부시키가이샤 적층 튜브
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