KR970003747B1 - 광픽업장치의 레이저 다이오드 - Google Patents

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Abstract

요약없슴

Description

광픽업장치의 레이저 다이오드
제1도는 종래의 회절격자를 이용한 레이저 다이오드의 구조도.
제2도는 종래의 회절격자를 이용한 레이저 다이오드의 트랙킹 에러 전압검출장치의 구성도.
제3도는 제2도의 트랙킹 에러 검출상태도.
제4도는 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 구조도.
제5도는 본 발명에 의한 트랙에 놓인 빔의 상태도.
제6도는 제4도의 글래스 블럭내의 반사과정을 나타낸 상태도.
제7도는 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 빔형상도.
제8도는 제4도의 글래스 블럭의 세부구조도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10,21 : 레이저 다이오드11 : 피트
12 : 트랙13 : 포토다이어드
14 : 비교기22 : 소오스
23 : 글래스블럭
본 발명은 광픽업장치의 레이저 다이오드에 관한것으로, 특히 3-3빔(Beam)을 발생시키는 광픽업장치의 레이저 다이어드에 관한 것이다.
일반적으로, 광픽업장치는 곰팩트 디스크(Compact Disk)나 레이저 디스크(Laser Disk)와 같은 광디스크상의 정보를 레이저 및 광학계를 이용하여 읽어내는 장치이다.
광디스크에는 1.6um정도의 트랙피치(Track Pitch)가 있는데 실제로 정보가 기록되는 피트(pit)의 폭은 0.4um정도로 매우 미세한 크기이다.
상기와 같이 미세한 피트에 기록된 정보를 읽어내기 위해 레이저광도 회절한계까지 1um정도의 빔크기(Beam Size)로 집광한다.
상기 회절한계는 완전한 광학계로 빛을 집광시키더라도 빛의 회절때문에 더이상 작은 크기로 집광되지 않는 것을 말한다.
따라서 광픽업장치는 디스크의 포커스 방향 및 프랙방행의 미세한 진동도 감지하여 반응해야 한다.
특히 트랙킹서보(Tracking Servo)는 0.1um정도로 서보해야 하는 정밀함이 요구된다.
이러한 트랙킹 서보는 3-빔 방식으로 회절격자(Grating)를 사용하여 0차광, ±1차광, ±2차광,...등 다수의 차광을 생성시켜 그중 0차광과 ±1차광을 사용하는 방식이 주로 사용된다.
제1도는 종래의 회절격자를 이용한 레이저 다이오드의 구조이다.
종래의 회절격자를 이용한 레이저 다이오드(10)는 제1도에 도시한 바와같이 레이저 다이오드(10)의 다수의 점(1,2,3)이 하나의 발광점이 되어 디스크상에 접합된 3개의 점(0,±1)이 나타나도록 구성된다.
실제로 레이저 다이오드(10)에서의 발광점은 2만개로 하나의 발광점이 되어 디스크상에 접합된 (conjugate) 3개의 점(0,±1)으로 나타난다.
여기서 회절격자의 재질, 피치(pitch), 및 깊이에 의해 회절각 및 분광비등이 결정된다.
이와같이 생성된 빔중 ±1차광을 사용하여 트랙킹 에러전압을 얻어낸다. 제2도는 종래의 회절격자를 이용한 레이저 다이오드의 트랙킹 에러 전압 검출장치의 구성도이다.
종래의 회절격자를 이용한 레이저 다이오드의 트랙킹 에러 전압 검출장치는 제2도에 도시한 바와같이 트랙(12)상에 3-빔이 놓일때 빔(A,B)이 포토다이오드(13)의 부분(e,f)에 들어가 포토다이어드(13)에 들어가는 광량을 비교기(14)에서 비교하여 트랙킹 에러 전압(V)을 검출한다.
제3도는 제2도의 트랙킹 에러검출 상태도이다.
트랙(12)에 놓인 3-빔 각각의 경우에 따른 트랙킹 에러전압(V)은 제3도에 도시한 바와 같다.
즉, 4상태(S4)일때의 트랙킹 에러 전압은 '+', 3상태(S3)일때의 트랙킹 에러 전압은 '0', 2상태(S2)일때의 트랙킹 에러 전압은 '-'로 된다.
결국 한개 트랙의 어떤 쪽으로 벋어나고 있는가의 정보와 벗어남의 양의 정보가 얻어지므로 상기 정보를 이용하여 트랙킹 서보를 한다.
그러나 트랙킹 서보를 위한 3-빔 방식을 이용하고 회절격자를 이용한 레이저 다이오드가 적용된 종래의 광픽업 장치는 3-빔 이외에 ±2차광, ±3차광, ±4차광,.. 다수의 빔이 발생되어 광의 손실이 발생되고, 상기 빔들이 내부에서 난반사를 일으켜 포토다이오드상에 잡음으로 나타나는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 광픽업장치에 있어서, 광의 손실을 줄이고, 조립을 간편하게 하고, 빔의 정형효과를 가져 높은 레벨의 신호를 얻도록 하는 레이저 다이오드를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 3-빔(Beam)을 발생시키는 광픽업장치의 레이저 다이오드에 있어서, 빛이 발산되는 곳 전단에 유리로된 글래스 블럭(Glass Block)이 장착되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 구조도이고, 제5도는 본 발명에 의해 트랙에 놓인 빔의 상태도이다.
본 발명에 의한 레이저 다이오드는 제4도에 도시한 바와 같이 레이저 다이오드(21)의 빛이 발산되는 소스(22)전단에 유리로된 글래스 블럭(Glass Block)(23)이 장착되어 구성된다.
상기 레이저 다이오드(21)의 소스(22)에서 빛이 발산되며, 발산된 빛은 전단의 글래스 블럭(23)을 통해 각3부분의 3-빔(1,2,3)으로 분리된다.
즉, 첫번째 부분(1)의 빔은 첫번째점(1')에서 발광되고, 두번째부분(2)의 빔은 두번째점(2')에서 발광되고, 세째부분(3)의 빔은 세번째 점(3')에서 발광하는 셈이 되는 것이다.
따라서 상기 세개의 부분(1,2,3)은 디스크상에 3개의 접합한 점을 갖게되며 제5도에 도시한 바와같이 3개의 빔(1",2",3")이 되므로 트랙킹 에러전압이 '0'이 된다.
제6도는 제4도의 글래스 블럭(23)내의 반사과정을 나타낸 상태도이다.
상기 글래스블럭(23)내에서는 전반사가 이루어지도록해야 광의 손실을 최소로 할수 있다.
상기 글래스블럭(23)의 제1굴절각(Φ1)은 제6도에 도시한 바와 같이 제2굴절각(Φ2)보다 작으므로, 상기 제1굴절각(Φ1)을 임계각(θc)보다 크게하면 전반사가 이루어질수 있도록 할수 있다.
굴절율(N)이 '1.5'인 유리를 글래스 블럭으로 사용하는 경우 임계각(θc)은 sin-1(nalss/nair)이므로, 즉 공기의 굴절율(nair)에 대한 유리의 굴절율(nglass)비를 아크사인(sin-1)한 것이 되므로, 임계각(θc)이 40°가 되고 레이저 다이오드의 발산각이 50°보다 작기만 하면 글래스 블럭(23)내에서 전반사가 일어나게 된다.
그런데 레이저다이오드의 발산각은 실제로 50°보다 작으므로 굴절율이 '1.5'인 유리를 사용하는 경우 전반사가 이루어진다.
제7도는 본 발명에 의한 레이저 다이오드의 빔형상도이다.
또한 레이저 다이오드(21)는 제7도에 도시한 바와 같이 진행하는 방향에 수직인 두 방향에 대한 발산각이 다르게 되어 빔의 형상이 타원이 되므로, 글래스 블럭을 타원의 긴축방향이 반사되게 사용하면 빔의 정형효과를 가질수 있다.
제8도는 제4도의 글래스 블럭(23)의 세부구조이다.
본 발명에 의하면 레이저 다이오드(21)의 글래스 블럭(23)은 타원의 긴축방향을 반사되게 사용하면 빔의 정형효과를 가져올 수 있으므로, 제8도에 도시된 바와 같이 3개의 빔으로 분리시키는 6면체로 이루어진다.
즉, 상기 6면체로 이루어진 글래스 블럭(23)을 레이저 다이오드 모듈(21)내에 윈도우(window)대신 삽입하면 3-빔이 발생되는 것이다.
상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 종래의 회절격자를 사용한 광픽업장치에 나타나는 20% 광량 손실을 거의 없애고, 레이저 다이오드의 빔패턴을 타원으로 정형하여 레이저 다이오드의 효율을 증가시키고 경제적 이점이 있는 효과가 있으며 광량의 손실이 적으므로 녹음시 높은 광파워(power)가 필요한 복재형의 광픽업 장치에 유용하게 적용시킬수 있다.

Claims (4)

  1. 3-빔(Beam)을 발생시키는 광픽업장치의 레이저 다이오드에 있어서, 빛이 발산되는 곳 전단에 유리로된 글래스 블럭(Glass Block)(23)이 장착되는 것을 특징으로 하는 광픽업장치의 레이저 다이오드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 글래스 블럭은 빔을 3개로 분리시키는 6면체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광픽업장치의 레이저 다이오드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 글래스 블럭은 전반사가 이루어지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치의 레이저 다이오드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 글래스 블럭(23)은 굴절율이 '1.5'인 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광픽업장치의 레이저 다이오드.
KR1019930031550A 1993-12-30 1993-12-30 광픽업장치의 레이저 다이오드 KR970003747B1 (ko)

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