KR980011115A - 광 픽-업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 레이저 다이오드의 일측에 형성되어 입사 빔을 일정한 비로 투과 및 반사하는 빔스플리터와, 이 빔스플리터의 하면 중앙부에 형성되어 입사된 광을 소정의 각으로 반사하는 반사격자와, 이 반사격 자에서 반사된 광정보를 일부 제한하는 미러코팅과, 이 미러코팅에서 제한된 광정보를 전기적인 신호로 출력하는 광검출기가 일체로 형성됨으로서 광 픽업장치 의 조립 및 조정의 용이성과 경박단소화에 기여할 수 있도록 한 것이다.

Description

광 픽­업장치

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로서 특히, 빔스플리터에 다수의 광학소자를 일체로 집적 형성함으로써 조립 및 조정의 용이성과 경박단소화에 기여할 수 있도록 하는 광 픽-업장치에 관한 것이다.

일반적으로 기록된 정보를 픽업하는 장치는 디스크 면의 정보를 접촉 침을 이용한 기계적인 변화량으로 검출하는 방식 및 디스크에 파인 홈의 정전 용량의 변화로 정보를 검출하는 방식등이 사용되었으나 현재에는 대물렌즈, 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기 등의 개개부품의 조립된 광 픽업장치를 사용하여 스포트 사이즈 직경이 1.6μm인 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 스포트 사이즈의 직경이 0.8μm인 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 방식이 많이 사용되고 있다.

일반적으로 디지탈 오디오 또는 비디오 디스크에 사용되는 광 픽-업(OPTICAL PICK-UP)장치의 구조는 제1도에 도시된 바와 같이 특정 파장의 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드(70)와, 이 레이저 다이오드(70)의 일측에 형성되어 입사되는 레이저 빔을 회절 현상을 이용해 0차광 및 ±1차광 즉, 쓰리 빔으로 분리하는 회절격자(71)와, 이 회절격자(71)의 일측에 형성되어 소정의 기울기를 갖고 입사되는 쓰리 빔을 일정 비율의 반사광 및 투과광으로 분리하는 빔스플리터(72)와, 이 빔스플리터(72)의 상부 일측에 형성되어 일정 파장의 회절 한계로 인해 입사되는 레이저 광을 집광하여 디스크(74)상에 포커싱시켜 기록된 정보의 광 신호를 읽는 대물렌즈(73)와, 상기 빔스플리터(72)의 하부 소정의 위치에 형성되어 대물렌즈(73) 및 빔스플리터(72)를 경유해 입사된 디스크(74)상에 기록된 광정보 신호를 일정한 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(75)로 이루어진다.

상기와 같은 종래의 구성으로 이루어진 광 픽-업장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 레이저 다이오드(70)에서는 소정의 발진파장 즉, 약 780㎚의 레이지 빔을 방사하게 되며, 이때 이 레이저 빔은 방사 방향 일측에 형성된 회절격자(71)로 입사된다. 그러면 이 회절격자(71)로 입사된 광은 회절 현상으로 인해 0차광 및 ±1차광으로 분리 방사된다. 이때 회절격자(71)를 경유해 분리되는 0차광 및 ±1차광은 포커스 및 트랙킹 에러 검출용으로 이용하기 위한 것으로 통상 쓰리 빔(THREE BEAM : 0차광, ±1차광)이라 한다.

즉, 상기 회절격자(71)에 의해 쓰리 빔으로 분리된 광은 소정의 기울기로 일정한 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(72)로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(72)로 입사된 광은 일정한 비율의 반사광 및 투과광으로 분리되며 이 중 반사광은 대물렌즈(73)로 입사되어 일정 파장 이하의 회절 현상에 의해 빔이 집광된다. 그러므로 이 대물렌즈(73)로 집광된 빔은 디스크(74)상에 보내어져 디스크(74)상에 촛점이 맺히게 되며 이로 인해 디스크(74)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 대물렌즈(73)에 입사되는 것이다.

즉, 대물렌즈(73)로 입사된 광은 수 μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(74)의 신호면에 조사되는데 이 조사된 광은 데이터가 기록된 피트(74a)가 없는 곳에서 입사된 빔은 반사되어 전부 대물렌즈(73)의 개구로 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(74a)가 있는 곳에서는 광이 피트(74a)에 의해 회절되어 대물렌즈(73)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(75)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(74a)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(74a)의 상하에 반파장이 달라 간섭하여 상쇄되므로 광검출기(75)에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.

한편, 오디오 또는 비디오 디스크(74)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도는 피트(74a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(73) 및 빔스플리터(72)를 경유해 광검출기(75)로 보내어져 해당하는 전기적인 신호로 출력되며, 이 출력된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부(도시안됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로서 디스크(74)상에 기록된 신호 즉, 알.에프(RF)신호는 출력되며 동시에 에러검출용 포커스신호 및트랙킹신호가 부가적으로 출력되어 안정된 동작으로 재생 동작을 수행할 수 있는 것이다.

그러나 종래 광 픽·업장치는 프리즘, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기의 광학소자들이 각각 독립적으로 제작되어 조립에 의해 광 픽-업장치가 구성됨에 따라 조립시 발생되는 기구적인 오차에 의해 동작시 에러 발생률이 높을 뿐 만 아니라 조립과정이 복잡하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명 된 것으로 나이프 에지(Knife edge)의 기능을 갖도록 미러 코팅(Mirror coating)을 형성하여 원 빔(one beam)으로 포커스 에러를 검출하는 광검출기 및 빔스플리터, 회절격자가 일체로 형성됨으로서 광 픽·업장치를 소형화 하여 조립 및 조정의 용이성과 경박단소화에 기여할 수 있도록 하며 조립 과정이 단순한 광 픽-업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 레이저 다이오드의 일측에 소정의 기울기로 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 입사되는 빔을 일정 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터와, 이 빔스플리터의 하면에 요철형으로 형성되어 대물렌즈 및 빔스플리터를 경유해 입사된 광정보를 일정한 각으로 전반사하는 반사격자와, 상기 빔스플리터의 상면 일측에 형성되어 반사격자에서 전반사된 광정보를 일부 차단하는 나이프 에지 기능의 미러 코팅과, 상기 빔스플리터의 일측면 중앙부에 형성되어 미러코팅에서 일부 제한된 광정보를 전기적인 신호로 출력하는 광검출기가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래 광 픽-업장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 포커스 상태표시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이저 다이오드 2 : 빔스플리터

4 : 대물렌즈 5 : 디스크

6 : 반사격자 7 : 미러코팅

8 : 광검출기

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 광 픽-업장치는 제2도에 도시된 바와 같이 소정의 파장 약 780㎚ 파장의 레이저 빔을 발생하는 레이저다이오드(1)와, 이 레이저다이오드(1) 일측에 소정의 기울기로 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 입사되는 빔을 일정한 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터(2)와, 상기 빔스플리터(2)의 상부 소정의 위치에 형성되어 빔스플리터(2)에서 반사된 레이저 빔을 집광하여 디스크(5)상에 포커싱 시켜 기록된 정보의 광정보를 읽는 대물렌즈(4)와, 상기 빔스플리터(2)의 하면 중앙부에 요철형으로 형성되어 대물렌즈(4) 및 빔스플리터(2)를 통해 입사된 광정보를 일정한 각으로 전반사하는 반사격자(6)와, 상기 빔스플리터(2)의 상면 일측에 형성되어 반사격자(6)에서 전반사된 광정보의 일부를 차단하는 나이프 에지 기능을 갖는 미러코팅(7)과, 상기 빔스플리터(2)의 일측면 중앙부에 형성되어 미러코팅(7)에서 일부 차단된 오디오 및 비디오 디스크(5)상에 기록된 광정보를 일정한 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(8)로 이루어진다.

이와같은 구성으로 된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 레이저 다이오드(1)에서는 일정한 발진파장 약 780㎚의 레이저 빔을 송출하게 되며, 이러한 레이저 빔은 일정한 기울기로 다수의 광학소자가 형성되어 일정한 비율의 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(2)로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(2)로 입사된 빔은 일정 비율의 반사광 및 투과광으로 분리되며 이중 반사광은 대물렌즈(4)에서 일정하게 집광되어 디스크(5)상에 일정한 빔 크기의 촛점이 맺혀 디스크(5)에 기록된 정보를 읽게 된다.

즉, 대물렌즈(4)에 의해 약 1.6μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(5)의 신호면에 조사되며, 이 빛은 데이타가 기록된 피트(5a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(5a)가 있는 곳에서는 광이 피트(5a)에 의해 회절되어 대물렌즈(4)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광량차이를 발생시키게 되는 것이다.

한편, 디스크(5)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도가 피트(5a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(4) 및 빔스플리터(2)를 통해 빔스플리터(2) 하면에 형성된 반사격자(6)로 조사됨으로서 다수의 요철형태에서 반사가 일어나게 되어 이중 일정한 각으로 전반사된 광정보는 빔스플리터(2)의 상면 일측에 형성된 미러코팅(7)으로 입사된다. 이때 이 미러코팅(7)으로 입사된 빔은 나이프 에지기능에 의해 광정보가 일부 차단되어 광검출기(8)로 입사된다. 이때 이 나이프 에지 기능을 갖는 미러코팅(6)에 의해 포커스 에러를 검출 할 수 있게 된다.

따라서 상기 광검출기(8)로 입력된 광정보는 해당하는 전기적인 신호로 출력되며, 이 출력된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부에 의해 원래의 신호로 복조됨으로서 디스크(5)상에 기록된 신호 즉, 알.에프(RF)신호는 출력되며 동시에 에러검출용 포커스신호 및 트랙킹신호가 부가적으로 출력되는 것이다.

여기서 포커스 에러 검출 방법은 제3도에 도시된 바와 같이 포커스가 최적 상태에 있을 경우에는 (나)와 같이 포커스가 중심에 있게 되나, 포커스가 가깝게 있을 때에는 (가)와 같이 포커스가 중심에서 좌측으로 벗어나게 되며, 포커스가 멀리 있을 때에는 (다)와 같이 포커스가 중심에서 우측으로 벗어나게 됨으로서 포커스 에러를 정확히 검출할 수 있는 것이다. 또한, 트랙킹 에러 검출방법은 푸시-풀법으로 원-빔(One-Beam)으로 오차신호를 검츨하는 것이다.

본 발명은 레이저다이오드 일측에 형성되어 일정한 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터와, 이 빔스플리터의 하면 중앙부에 요철형으로 형성되어 입사되는 광정보를 전반사하는 반사격자와, 이 반사격자에서 반사된 광정보를 일부 제한하는 미러코팅과, 이 미러코팅에서 제한된 광정보를 전기적인 신호로 출력하는 광검출기가 일체로 형성됨으로서 각 구성요소 간에 정밀성이 요구되지 않음에 따른 조립성이 향상되고 조정의 용이성과 경박단소화가 가능하며 광 픽-업장치의 소형화가 가능한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 레이저 다이오드(1)에서 발생한 레이저 빔을 대물렌즈(4)로서 빔을 집광하여 디스크(5)상에 신호를 기록하고, 그 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 광 픽-업장치에 있어서, 상기 레이저 다이오드(1)의 일측에 소정의 기울기로 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 입사 빔을 일정한 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터(2)와, 이 빔스플리터(2)의 하면 중앙부에 요철형으로 형성되어 입사된 광정보를 전반사하는 반사격자(6)와, 상기 빔스플리터(2)의 상면 일측에 형성되어 반사격자(6)에서 반사된 광정보를 일부 제한하는 미러코팅(7)과, 상기 빔스플리터(2)의 일측면 중앙부에 형성되어 미러코팅(7)에서 일부 제한된 광정보를 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(8)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 광 픽-업장치.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.