KR20100113757A - 일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업 - Google Patents

일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업에 관한 것으로, 예를 들어 씨디(CD)와 디브이디(DVD) 겸용 광픽업 내에 포함 구성되는 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(CD/DVD-PD)를, 새로운 구조로 설계 및 제작하여, 저가격이면서도 안정화된 일반 그레이팅(Normal Grating) 소자를 사용할 수 있도록 함으로써, 특수 그레이팅 소자의 사용으로 인해, 광픽업의 제조비용이 상승하게 되는 것을 방지할 수 있게 되며, 또한 특수 그레이팅 소자의 제조 정밀도가 낮아, 광픽업의 데이터 독출 성능이 저하되는 것을 미연에 예방할 수 있게 된다.
특수 그레이팅 소자, 일반 그레이팅 소자, CD/DVD 겸용 포토 디텍터, 1차 서브 빔, 2차 서브 빔, 게인 조절

Description

일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업 {Optical pick up using a normal grating device}
본 발명은, 예를 들어, 씨디(CD)와 디브이디(DVD) 겸용 광픽업에 관한 것이다.
도 1은, 일반적인 씨디(CD)와 디브이디(DVD) 겸용 광픽업에 대한 실시예를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 광픽업에는, 대물렌즈(11), 빔스플리터(12), 그레이팅 소자(13), CD/DVD 겸용 레이저 다이오드(14), 그리고 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(15) 등이 포함 구성된다.
한편, 상기 CD/DVD 겸용 레이저 다이오드(14)는, 780nm 파장의 레이저 빔을 발사하는 CD 용 레이저 다이오드(CD-LD)와, 650nm 파장의 레이저 빔을 발사하는 DVD 용 레이저 다이오드(DVD-LD)가, 물리적으로 밀착되어 있는 하나의 칩(Chip) 형태로 제작 사용된다.
또한, 상기 빔스플리터(12)는, 예를 들어, 상기 CD 용 레이저 다이오드에서 발사되는 780nm 파장의 레이저 빔을 90도 반사시켜, 상기 대물렌즈(11)로 입사시키고, 이후 상기 대물렌즈(11)를 통해 씨디(10)로부터 반사되는 반사광을, 상기 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(15)로 투과시키게 된다.
그리고, 상기 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(15)는, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 다수의 포토셀(Photo Cell)들이 균일하게 배열된 CD 용 포토 디텍터(CD-PD)와 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)가, 물리적으로 밀착되어 있는 하나의 칩(Chip) 형태로 제작 사용된다.
한편, 상기와 같이 빔스플리터(12)를 투과한 반사광은, 상기 CD 용 포토 디텍터(CD-PD)에 의해 전기신호로 변환 출력되는 데, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, DVD 용 레이저 다이오드(DVD-LD)에서, 650nm 파장의 레이저 빔을 발사하게 되면, 상기 650nm 파장의 레이저 빔은, 상기 빔스플리터(12)에 의해 90도 반사되어, 상기 대물렌즈(11)로 입사된다.
그리고, 상기 대물렌즈(11)를 투과한 650nm 파장의 레이저 빔은, 디브이디(20)에 의해 반사된 후, 상기 빔스플리터(12)를 투과하여, 상기 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(15) 내의 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)에 입사되어 전기신호로 변환 출력된다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 CD 용 포토 디텍터(CD-PD)와 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)에는, 하나의 메인 빔(Main Beam)과 4 개의 1차 서브 빔(Sub Beam)들이 입사되는 데, 이를 위해서는, 도 3에 도시한 바와 같이, CD 용 레이저 빔 또는 DVD 용 레이저 빔을, 회절(Diffraction) 동작에 의해 하나의 메인 빔(Main)과, 그 메인 빔을 중심으로 하는 2 개의 1차 서브 빔(1st Sub Beam)들을 2 개의 쌍으로 분할시키는 고가격의 특수 그레이팅(Abnormal Grating) 소자를 사용해야만 한다.
그러나, 상기와 같은 고가격의 특수 그레이팅 소자를 사용하게 되면, 광픽업의 제조비용이 상승하게 되며, 또한 특수 그레이팅 소자의 제조 정밀도가 낮으면, 광픽업의 데이터 독출 성능이 치명적으로 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은, 예를 들어, 씨디(CD)와 디브이디(DVD) 겸용 광픽업 내에 포함 구성되는 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(CD/DVD-PD)를, 새로운 구조로 설계 및 제작하여, 저가격이면서도 안정화된 일반 그레이팅(Normal Grating) 소자를 사용할 수 있도록 하기 위한 광픽업을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 광픽업은, 서로 다른 제1 광디스크와 제2 광디스크에 대응되는 레이저 빔을 선택적으로 발사하기 위한 발광수단; 상기 발광수단에 의해 발사되는 레이저 빔을 하나의 메인 빔과 복수의 서브 빔들로 분할하기 위한 격자수단; 및 상기 제1 광디스크 또는 제2 광디스크에 의해 반사되는 레이저 빔을 수광하기 위한 수광수단을 포함하여 구성되되, 상기 격자수단은, 상기 레이저 빔을 하나의 메인 빔과 복수의 서브 빔들로 직렬 분할시키고, 상기 수광수단은, 상기 제1 광디스크에 대응되는 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 1차 서브 빔들을 수광하기 위한 제1 광디스크용 수광소자와, 상기 제2 광디스크에 대응되는 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 2차 서브 빔들을 수광하기 위한 제2 광디스크용 수광소자로 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 제1 광디스크와 제2 광디스크는, 디브이디(DVD)와 씨디(CD)이고, 상기 발광수단에는, 디브이디 용 레이저 다이오드(DVD-LD)와 씨디 용 레이저 다이오드(CD-LD)가 물리적으로 밀착되어 있는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 제1 광디스크용 수광소자와 제2 광디스크용 수광소자는, 디브이디 용 포토 디텍터(DVD-PD)와 씨디 용 포토 디텍터(CD-PD)이고, 상기 디브이디 용 포토 디텍터(DVD-PD)에는, 상기 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 1차 서브 빔들을 수광하기 위한 3 개의 포토셀들이 연속적으로 배열되고, 상기 씨디 용 포토 디텍터(CD-PD)에는, 상기 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 2차 서브 빔들을 수광하기 위한 3 개의 포토셀들이 일정 간격으로 이격 배열되어 있는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 제1 광디스크용 수광소자에 의해 전기신호로 변환되는 1차 서브 빔의 신호 레벨을 증가시키기 위한 제1 증폭수단과, 상기 제2 광디스크용 수광소자에 의해 전기신호로 변환되는 2차 서브 빔의 신호 레벨을 증가시키기 위한 제2 증폭수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 제2 증폭수단의 게인 값은, 상기 제1 증폭수단의 게인 값 보다 높게 설정되거나 가변 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업은, 예를 들어 씨디(CD)와 디브이디(DVD) 겸용 광픽업 내에 포함 구성되는 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(CD/DVD-PD)를, 새로운 구조로 설계 및 제작하여, 저가격이면서도 안정화된 일반 그레이팅(Normal Grating) 소자를 사용할 수 있도록 함으로써, 특수 그레이팅 소자의 사용으로 인해, 광픽업의 제조비용이 상승하게 되는 것을 방지할 수 있게 되며, 또한 특수 그레이팅 소자의 제조 정밀도가 낮아, 광픽업의 데이터 독출 성능이 저하되는 것을 미연에 예방할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는, 본 발명이 적용되는 광픽업, 예를 들어, CD/DVD 겸용 광픽업에 사용되는 일반 그레이팅 소자(Normal Grating Device)에 대한 실시예를 도시한 것으로, 상기 일반 그레이팅 소자는, 780nm 파장의 CD 용 레이저 빔 또는 650nm 파장의 DVD 용 레이저 빔을, 회절 동작에 의해 하나의 메인 빔과 복수의 서브 빔들로 직렬 분할하게 된다.
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 일반 그레이팅 소자는, 650nm 파 장의 DVD 용 레이저 빔이 입사되면, 회절 동작에 의해 하나의 메인 빔(Main Beam)과, 2 개의 1차 서브 빔(1st Sub Beam), 그리고 2 개의 2차 서브 빔(2nd Sub Beam)을 직렬적으로 분할하게 된다.
이에 따라, 0.74um 트랙 피치(Track Pitch)를 갖는 디브이디 트랙 중 3 개의 트랙에는, 하나의 메인 빔과, 2 개의 1차 서브 빔, 그리고 2 개의 2차 서브 빔이, 대각선으로 직렬 형성된다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 일반 그레이팅 소자는, 780nm 파장의 CD 용 레이저 빔이 입사되면, 회절 동작에 의해 하나의 메인 빔(Main Beam)과, 2 개의 1차 서브 빔(1st Sub Beam), 그리고 2 개의 2차 서브 빔(2nd Sub Beam)을 직렬적으로 분할하게 된다.
이에 따라, 1.6um 트랙 피치(Track Pitch)를 갖는 씨디 트랙 중 1 개의 트랙과 각 인접 트랙 사이에는, 하나의 메인 빔과, 2 개의 1차 서브 빔, 그리고 2 개의 2차 서브 빔이, 대각선으로 직렬 형성되는 데, 상기와 같은 일반 그레이팅 소자는, 저가격이면서도 안정화된 광학소자로서 널리 사용되고 있다.
도 6은, 본 발명에 따른 일반 그레이팅 소자를 사용하는 광픽업에 대한 실시예를 도시한 것으로, 예를 들어, CD/DVD 겸용 광픽업에는, 대물렌즈(11), 빔스플리터(12), 그레이팅 소자(23), CD/DVD 겸용 레이저 다이오드(14), 그리고 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(25) 등이 포함 구성되되, 상기 그레이팅 소자(23)는, 도 4 및 도 5를 참조로 전술한 바 있는 일반 그레이팅(Normal Grating) 소자가 사용된다.
한편, 상기 CD/DVD 겸용 포토 디텍터(25)는, 상기 일반 그레이팅 소자를 사용할 수 있도록 하기 위하여, 새로운 구조로 설계 및 제작되는 데, 도 6에 도시한 바와 같이, DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)는, 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 1차 서브 빔들을 수광하기 위한 3 개의 포토셀들이 연속적으로 배열된다.
그리고, CD 용 포토 디텍터(CD-PD)는, 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 2차 서브 빔들을 수광하기 위한 3 개의 포토셀들이 일정 간격으로 이격 배열되며, 상기 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)와 CD 용 포토 디텍터(CD-PD)가, 물리적으로 밀착되어 있는 하나의 칩(Chip) 형태로 제작 사용된다.
한편, 상기 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD) 중 2 개의 1차 서브 빔(1st Sub Beam)들을 광전 변환한 전기신호를 각각 증폭하기 위한 제1 증폭기(G1)들이 설치되고, 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 CD 용 포토 디텍터(CD-PD) 중 2 개의 2차 서브 빔(2nd Sub Beam)들을 광전 변환한 전기신호를 각각 증폭하기 위한 제2 증폭기(G2)들이 설치된다.
한편, 상기 2차 서브 빔은, 상기 1차 서브 빔 보다 낮은 광세기를 갖고 있기 때문에, 상기 2차 서브 빔이 광전 변환된 전기신호 레벨과, 상기 1차 서브 빔이 광전 변환된 전기신호 레벨을 동일하도록 하기 위하여, 상기 제2 증폭기(G2)의 게인 값을, 상기 제1 증폭기(G1)의 게인 값 보다 높게 설정하거나 가변 조절하게 된다.
이에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 650nm 파장의 DVD 용 레이저 빔이 발사되는 경우, 상기 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)에서는, 메인 빔과 2 개의 1차 서브 빔을 수광 및 광전 변환하게 되며, 상기 제1 증폭기(G1)들은, 상기 1차 서브 빔의 전기신호를 증폭하게 된다.
그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 780nm 파장의 DVD 용 레이저 빔이 발사되는 경우, 상기 CD 용 포토 디텍터(CD-PD)에서는, 메인 빔과 2 개의 2차 서브 빔을 수광 및 광전 변환하게 되며, 상기 제2 증폭기(G2)들은, 상기 2차 서브 빔의 전기신호를 증폭하게 된다.
한편, 상기 제2 증폭기(G2)에서는, 상기 제1 증폭기(G1)의 게인 값 보다 높은 게인 값(G2>G1)으로 증폭하기 때문에, 상기 2차 서브 빔의 광세기가, 상기 1차 서브 빔의 광세기 보다 낮더라도, 서로 동일한 레벨의 전기신호로 증폭 출력된다.
참고로, 상기 CD 용 포토 디텍터(CD-PD)의 포토셀들과 DVD 용 포토 디텍터(DVD-PD)의 포토셀들 간의 이격 간격은, 상기 CD 용 레이저 다이오드(CD-LD)와 DVD 용 레이저 다이오드(DVD-LD) 간의 물리적 이격 간격에 따라 결정된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
도 1 및 도 2는 일반적인 씨디/디브이디 겸용 광픽업에 대한 실시예를 도시한 것이고,
도 3은 일반적인 씨디/디브이디 겸용 광픽업에 사용되는 특수 그레이팅 소자에 대한 실시예를 도시한 것이고,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 씨디/디브이디 겸용 광픽업에 사용되는 일반 그레이팅 소자에 대한 실시예를 도시한 것이고,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 씨디/디브이디 겸용 광픽업에 대한 실시예를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 씨디 11 : 대물렌즈
12 : 빔스플리터 13,23 : 그레이팅 소자
14 : CD/DVD 겸용 LD 15,25 : CD/DVD 겸용 PD
20 : 디브이디

Claims (5)

  1. 서로 다른 제1 광디스크와 제2 광디스크에 대응되는 레이저 빔을 선택적으로 발사하기 위한 발광수단;
    상기 발광수단에 의해 발사되는 레이저 빔을 하나의 메인 빔과 복수의 서브 빔들로 분할하기 위한 격자수단; 및
    상기 제1 광디스크 또는 제2 광디스크에 의해 반사되는 레이저 빔을 수광하기 위한 수광수단을 포함하여 구성되되,
    상기 격자수단은, 상기 레이저 빔을 하나의 메인 빔과 복수의 서브 빔들로 직렬 분할시키고,
    상기 수광수단은, 상기 제1 광디스크에 대응되는 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 1차 서브 빔들을 수광하기 위한 제1 광디스크용 수광소자와,
    상기 제2 광디스크에 대응되는 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 2차 서브 빔들을 수광하기 위한 제2 광디스크용 수광소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광디스크와 제2 광디스크는, 디브이디(DVD)와 씨디(CD)이고,
    상기 발광수단에는, 디브이디 용 레이저 다이오드(DVD-LD)와 씨디 용 레이저 다이오드(CD-LD)가 물리적으로 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광디스크용 수광소자와 제2 광디스크용 수광소자는, 디브이디 용 포토 디텍터(DVD-PD)와 씨디 용 포토 디텍터(CD-PD)이고,
    상기 디브이디 용 포토 디텍터(DVD-PD)에는, 상기 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 1차 서브 빔들을 수광하기 위한 3 개의 포토셀들이 연속적으로 배열되고,
    상기 씨디 용 포토 디텍터(CD-PD)에는, 상기 하나의 메인 빔과, 직렬 분할된 2 개의 2차 서브 빔들을 수광하기 위한 3 개의 포토셀들이 일정 간격으로 이격 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광디스크용 수광소자에 의해 전기신호로 변환되는 1차 서브 빔의 신호 레벨을 증가시키기 위한 제1 증폭수단과,
    상기 제2 광디스크용 수광소자에 의해 전기신호로 변환되는 2차 서브 빔의 신호 레벨을 증가시키기 위한 제2 증폭수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 증폭수단의 게인 값은, 상기 제1 증폭수단의 게인 값 보다 높게 설 정되거나 가변 조절되는 것을 특징으로 하는 광픽업.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012157795A1 (ko) * 2011-05-17 2012-11-22 엘지전자 주식회사 멀티 광 픽업

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