KR970004211B1

KR970004211B1 - 포토 다이오드가 결합된 마이크로 피비에스(pbs)블럭을 사용한 광자기 디스크용 픽업장치

Info

Publication number: KR970004211B1
Application number: KR1019940013130A
Authority: KR
Inventors: 이형재
Original assignee: Lg전자부품 주식회사; 이종수
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 1997-03-26
Also published as: KR960002194A

Abstract

없음

Description

포토 다이오드가 결합된 마이크로 피비에스(PBS)블럭을 사용한 광자기 디스크용 픽업장치

제1도는 종래의 광자기 디스크용 픽업장치의 구성을 나타낸 도면.

제2도는 본 발명의 광자기 디스크용 픽업장치의 구성을 나타낸 도면.

제3도는 본 발명의 마이크로 PBS블럭의 구성을 나타낸 도면.

제4도는 본 발명의 5분할 포토 다이오드 분할 형태를 나타낸 도면.

제5도는 (가)는 본 발명의 대물렌즈와 포토다이오드의 작동관계를 나타낸 도면.

(나)는 본 발명의 대물렌즈와 포토다이오드의 작동관계를 함수화하여 나타낸 도면.

제6도는 본 발명의 RF시그날의 검출원리를 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 마이크로 PBS블럭101 : PBS블럭

102 : 집광렌즈PD1,PD2 : 5분할 포토 다이오드

본 발명은 광자기 디스크용 픽업장치에 관한 것으로서, 특히 5분할 포토다이오드가 결합된 마이크로 PBS블럭을 사용하여 포커스 서보 시그날(Focus Servo Signal) 및 RF시그날을 보다 쉽고 보다 저렴하게 검출할 수 있는 포토다이오드가 결합된 마이크로 PBS블럭을 사용한 광 자기 디스크용 픽업장치에 관한 것이다.

광 픽업장치란 디스크에 기록된 정보를 전기적 신호로 변환시키는 장치이며, 근래에 각광을 받고 있는 광자기 디스크는 기존의 CD가 재생만 할 수 있는 것과는 달리 재생 및 기록도 할 수 있는 아주 유용한 매체이다.

이와 같은 종래의 광픽업 장치의 구성을 도면 제1도를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 약 150:1로 타원 편광된 빔(P파와 S파)을 발진시키는 레이저 다이오드(1)와, 레이저 다이오드(1)에서 출력된 빔을 3개의 빔으로 회절시키는 회절기(2)와, 상기 회절기(2)에서 회절된 빔을 평행빔으로 변화시키는 제1집광렌즈(3)와, 공급되는 빔중에서 P파는 50:50으로 반사 및 투과하고 S파는 95% 이상 반사하는 PBS블럭(4)과, 공급되는 빔을 반사시키는 반사경(5)과, 상기 반사경(5)을 통해 공급되는 빔을 디스크(7)에 집광시키는 대물렌즈(6)와, 정보가 기록되어 있는 디스크(7)와, 상기 PBS블럭(4)으로부터 공급되는 P파와 S파를 서로 다른 분리각으로 분리하는 분할 프리즘(8)과, 상기 분할 프리즘(8)을 통과한 P파와 S파를 집광하는 제2집광렌즈(9)를 통화간 P파와 S파의 배열을 높여주고 아울러 비점수차를 발생시키는 센서 렌즈(10)와, 상기 센서 렌즈(10)를 통해 입력되는 빔을 전기신호로 변환출력하는 포토다이오드(11)로 구성된다.

상기 미설명된 도면부호 12는 모니터링 포터 다이오드이다.

종래의 광픽업장치의 동작설명을 도면 제1도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 레이저 다이오드(1)는 약 150:1로 타원 편광된 P파와 S파를 발진시킨다.

상기 레이저 다이오드(1)에서 발진된 빔은 회절기(2)에서 0차광 및 ±1차광의 3개의 빔으로 트랙킹 서보를 위해 분리된다.

제1집광렌즈(3)는 상기 레이저 다이오드(1)에서 출력되어 회절기(2)를 통해 입력되는 발산광을 평행빔으로 변환시켜 PBS블럭(4)으로 출력한다.

이때, 상기 PBS블럭(4)에서 입력되는 빔중에서 P파는 50:50으로 반사 및 투과되고 S파는 95% 이상 반사되어 모니터링 포토 다이오드(12)로 입력되어 상기 PBS블럭(4)을 통과한 빔은 거의 P파뿐이며 이 빔은 반사경(5)에서 반사되도 대물렌즈(6)에 의해 집광되어 정보를 저장하고 있는 디스크(7)에 조사된다.

상기 디스크(7)에 조사된 빔은 케르효과(Kerr Effect)에 의해 약 0.5° 가량 편향되어 반사된다.

즉, S파 성분이 약간 생긴 것이다.

상기 디스크(7)에서 반사된 빔은 대물렌즈(6)와 반사경(5)을 통해 PBS블럭으로 조사되고, 상기 PBS블럭(4)으로 조사된 빛은 S파(신호성분)는 모두 반사되고 P파 성분은 50% 반사되어 분할 프리즘(8)으로 조사된다.

이때, 상기 분할 프리즘(8)은 입력되는 P파와 S파를 서로다른 분리각으로 분리하여 제2집광렌즈(9)로 공급하고, 상기 제2집광렌즈(9)는 상기 분할 프리즘(8)에서 출력되는 P파와 S파를 센서 렌즈(10)에 집광시키고, 상기 분할 프리즘(8)에 의해 상기 센서 렌즈(10)에 집광된 빔은 센서 렌즈(10)의 실린더리칼(Cylinderical)면에 의해 비점수차가 발생되는 한편 배율이 높아져서 포토다이오드(11)에 입력되어 전기신호로 변화되어 출력된다.

즉, 상기 포토 다이오드(11)에서 포커스 서보 시그날, 트랙킹 서보 시그날, RF 시그날 이출력되는 것이다.

그러나 상기 포토 다이오드(11)로부터 포커스 서보 서그날을 얻기 위해서는 포토 다이오드(11)의 셀(Cell) 간격을 고려하여 일정한 배율로 빔을 공급하고 비점수차를 발생시키는 센서 렌즈(10)를 사용하는데, 상기 기능을 수행하기 위해서 상기 센서 렌즈(10)는 가공하기가 아주 어려운 실린더리컬 면으로 형성되어야만 하는 문제점이 있고, 상기 포토 다이오드(11)로부터 RF시그날을 얻기 위해서는 P파와 S파를 분리하기 위하여 분할 프리즘(8)을 사용하기 때문에 시스템의 사이즈가 커질뿐만 아니라 가격이 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 5분할 포토 다이오드가 결합된 마이크로 PBS블럭을 사용하여 포커스 서보 시그날 및 RF시그날을 보다 쉽고 보다 저렴하게 검출할 수 있는 포토다이오드가 결합된 마이크로 PBS블럭을 사용한 광 자기 디스크용 픽업장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명의 구성을 도면 제2도와 제3도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면 제2도를 참고하면, 약 150:1로 타원 편광된 빔(P파와 S파)을 발진시키는 레이저 다이오드(1)와, 상기 레이저 다이오드(1)에서 출력된 빔을 3개의 빔으로 회절시키는 회절기(2)와, 공급되는 빔중에서 P파는 50:50으로 반사 및 투과하고 S파는 95% 이상 반사하는 PBS블럭(101)과, 상기 PBS블럭(101)에서 공급되는 빔을 평행빔으로 변환시키는 집광렌즈(102)와, 공급되는 빔을 반사시키는 반사경(5)과, 상기 반사경(5)을 통해 공급되는 빔을 디스크(7)에 집광시키는 대물렌즈(6)와, 정보가 기록되어 있는 디스크(7)와, 공급되는 P파와 S파는 P파는 투과시키고 S파는 반사시켜서 포커스 에러 신호와 트랙킹 서보 신호와 RF신호를 검출하는 마이크로 PBS블럭(100)으로 구성된다.

상기 미설명된 도면부호 12는 모니터링 포토 다이오드이다.

그리고, 도면 제3도를 참고하면 상기 마이크로 PBS블럭(100)은 PBS코팅되어 입사되는 빔을 P파는 투과시키고 S파는 반사시키는 a면(100-a)과, 입사되는 빛을 무반사 투과시키는 b면(100-b), c면(100-c), d면(100-d)과, 5분할 되어 있으며 상기 b면(100-b)으로 입사되는 P파를 전기신호로 변환시켜 출력하는 5분할 포토 다이오드A(PD1)와, 5분할 되어 있으며 상기 d면(100-d)으로 입사되는 S파를 전기신호로 변화출력하는 5분할 포토 다이오드B(PD2)로 구성된다.

도면 제4도는 상기 5분할 포토 다이오드의 5분할된 세그먼트(Segment)를 나타낸 도면이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 픽업장치의 동작을 도면 제2도∼제6도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 레이저 다이오드(1)는 약 150:1로 타원 편광된 P파와 S파를 발진시킨다. 상기 레이저 다이오드(1)에서 발진된 빔은 회절기(2)에서 0차광 및 ±1차광의 3개의 빔으로 트랙킹 서보를 위해 분리된다.

PBS블럭(101)에서는 상기 회절기(2)를 통해 입력되는 빔중에서 P파는 50:50으로 반사 및 투과되고 S파는 95% 이상 반사되는 모니터링 포터 다이오드(12)로 입력되어 상기 PBS블럭(101)을 통과한 빔은 거의 P파뿐이며 이 빔은 집광렌즈(102)에서 평행빔으로 변환된 후 반사경(5)에서 반사되고 대물렌즈(6)에 의해 집광되어 정보를 저장하고 있는 디스크(7)에서 조사된다.

상기 디스크(7)에 조사된 빔은 케르효과에 의해 약 0.5°가량 편향되어 반사된다.

즉, S파 성분이 약간 생긴 것이다.

상기 디스크(7)에서 반사된 빔은 다시 대물렌즈(6)와 반사경(5)과 집광렌즈(102)를 통해 PBS블럭(101)으로 조사되고, 상기 PBS블럭(101)으로 조사된 빛은 S파(신호성분)는 모두 분사되고 P파 성분은 50% 반사되어 마이크로 PBS블럭(100)으로 조사된다.

상기 마이크로 PBS블럭(100)의 c면(100-c)으로 입사되는 P파와 S파는 a면(100-a)에서 P파는 투과되어 b면(100-b)을 통해 5분할 포토다이오드A(PD1)로 조사되고, S파는 반사되어 d면(100-d)을 통해 5분할 포토다이오드B(PD2)로 조사되어 상기 5분할 포토다이오드A(PD1)와 5분할 포토다이오드B(PD2)에 의해 포커스 에러 시그날과 트랙킹 서보 시그날과 RF시그날이 검출되는데, 상기 검출은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 포커스 에러 시그날의 검출은 다음과 같다.

5분할 포토다이오드A(PD1)와 5분할 포토다이오드B(PD2)에서 포커스 에러 시그날을 검출하기 위한 세그먼트는 도면 제4도에 도시된 A,B,C(또는 A',B',C') 3개로 구성된다.

상기 5분할 포토다이오드(PD1, PD2)의 세그먼트에 입사되는 빔은 상기 대물렌즈(6)와 디스크(7)의 거리에 따라 도면 제5도의 (가)와 같이 나타나는데, 상기 대물렌즈(6)와 디스크(7) 사이가 먼 경우는 상기 각각의 세그먼트에 1번과 같이 빔이 조사되고 대물렌즈(6)와 디스크(7) 사이가 점점 가까와 질수록 2번∼9번으로 도시된 것과 같이 각각의 세그먼트에 조사되는 빔의 양이 변화된다.

여기서, 5분할 포토다이오드(PD1)에서 검출되는 신호는 PD1=B-(A+C)이고, 5분할 포토다이오드(PD2)에서 검출되는 신호는 PD2=B'-(A'+C')이다.

포커스 에러 신호는 PD1+PD2로 얻어지며 그 모양은 도면 제5도의 (나)와 같은 에스 커브(S-Curve)를 얻게 되어 비로소 포커스 에러 시그날을 얻게 된다.

그리고, RF시그날의 검출은 다음과 같다.

레이저 다이오드(1)에서 발진되어 대물렌즈(6)를 통해 디스크(7)에 도면 제6도의 1과 같이 빔이 입사되면 상기 디스크(7)에 의해 반사되는 빔은 케르효과에 의해 도면 제6도의 2 또는 3과 같이 일정각도 편향되어 반사된다.

상기 반사된 빔은 마이크로 PBS블럭(100)의 a면(100-a)에 의해 5분할 포터 다이오드A에는 P파가 입사되고, 5분할 포터다이오드B에는 S파가 입사함에 따라 RF시그날은 PD1-PD2로 얻어지는데, RF시그날 검출에서는 PD1=A+B+C이고 PD2=A'+B'+C'이다.

따라서, RF시그날은(A+B+C)-(A'+B'+C')로 얻어진다.

한편, 트랙킹 서보 시그날은 (E+E')-(F+F')로 얻어진다.

상기 설명은 마이크로 PBS블럭(100)의 a면(100-a)을 PBS코팅하여 광자기 디스크용 픽업장치에 사용되는 것을 예로하여 설명하였으나 상기 마이크로 PBS블럭(100)의 a면(100-a)을 빔 스플릿터(Beam Splitter)면으로 코우팅하면 모든 광 픽업장치에 사용할 수 있으며, 광 픽업장치에서의 포커스 에러 시그날 및 트랙킹 서보 시그날의 검출은 본 발명과 같고, 광 픽업 장치에서의 RF시그날 검출은 본 발명에서의 (A+B+C)-(A'+B'+C')와는 다른 (A+B+C)-(A'+B'+C')로 검출할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 분할 프리즘과, 실린더리컬 면으로 가공된 센서렌즈 대신에 마이크로 PBS블럭을 사용하여 종래의 가장 콤팩트(Compact)한 형태라 일컬어지는 일본 샤프(SHARP)사의 홀로그램 모듈(Hologram Module)을 사용하였을 경우보다 광자기 디스크용 픽업에서 더욱 콤팩트하여, 가격이 저렴한 광자기 디스크용 픽업장치이다.

Claims

150:1로 타원 편광된 빔(P파와 S파)을 발진시키는 레이저 다이오드(1)와, 상기 레이저 다이오드(1)에서 출력된 빔을 3개의 빔으로 회절시키는 회절기(2)와, 공급되는 빔중에서 P파는 50:50으로 반사 및 투과하고 S파는 95% 이상 반사하는 PBS블럭(101)과, 상기 PBS블럭(101)에서 공급되는 빔을 평행빔으로 변환시키는 집광렌즈(102)와, 공급되는 빔을 반사시키는 반사경(5)과, 상기 반사경(5)을 통해 공급되는 빔을 디스크(7)에 집광시키는 대물렌즈(6)와, 정보가 기록되어 있는 디스크(7)와, 공급되는 P파와 S파를 P파는 투과시키고 S파는 반사시켜서 포커스 에러 신호와 트랙킹 서보 신호와 RF신호를 검출하는 마이크로 PBS블럭(100)으로 구성된 것을 특징으로 하는 포토다이오드가 결합된 마이크로 피비에스(PBS)블럭을 사용한 광자기 디스크용 픽업장치.

제1항에 있어서, 상기 마이크로 PBS블럭(100)은 PBS코팅되어 입사되는 빔을 P파는 투과시키고 S파는 반사시키는 a면(100-a)과, 무반사코팅되어 입사되는 빛을 무반사 투과시키는 b면(100-b), c면(100-c), d면(100-d)과, 5분할 되어 있으며 상기 b면(100-b)으로 입사되는 P파를 전기신호로 변환시켜 출력하는 5분할 포토다이오드A(PD1)와 5분할 되었으며 상기 d면(100-d)으로 입사되는 S파를 전기신호로 변환출력하는 5분할 포토다이오드B(PD2)로 구성된 것을 특징으로 하는 포토다이오드가 결합된 마이크로 피비에스(PBS)블럭을 사용한 광 자기 디스크용 픽업장치.

제2항에 있어서, 상기 5분할 포토다이오드(PD1)와 5분할 포토다이오드B(PD2)는 포커스 에러 시그날과 RF시그날을 검출하기 위한 3개의 세그먼트(A,B,C)와 트랙킹 서보 시그날을 검출하기 위한 2개의 세그먼트(E,F)로 5분할 구성된 것을 특징으로 하는 포토다이오드가 결합된 마이크로 피비에스(PBS)블럭을 사용한 광자기 디스크용 픽업장치.