KR960006099B1 - 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치

제1도와 제2도는 종래의 광픽업장치의 구성을 설명하는 도면.

제3도는 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치의 구성을 설명하는 개략사시도.

제4도는 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치의 동작을 설명하는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 레이저광원 11:콜리메이트 렌즈

12 : 비임스플리터 14 : 대물렌즈

17 : 수광다이오드 20 : 광원

22 : 콜리메이트 렌즈 30 : 정보기록매체(디스크)

40 : 파라볼라 반사경 50 : 홀로그램 레이저다이오드

60 : 미러회절격자 70 : 가동코일

80 : 고정아암

본 발명은 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홀로그램(Hologram) 레이저다이오드로부터 방사되는 레이져비임을 미러회절격자와 파라볼라 반사경에 의해 접속하여 정보기록매체의 표면상에 집광되도록 하고 그 정보기록매체의 표면으로부터 반사되는 레이저비임을 수취하여 정보기록매체에 기록된 정보를 독취하도록 된 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치에 관한 것이다.

일반적으로, 레이저디스크라든지 컴팩트디스크와 같은 정보기록매체의 표면에 기록된 정보를 레이지비임에 의해 독취하기 위한 광학적 성질을 이용하는 디스크재생시스템에는 그 정보기록매체의 표면에 대해 레이저비임을 조사하고 그 정보기록매체의 표면으로부터 반사되는 반사광을 수취하여 정보를 독취하도록 된 광픽업장치가 채용된다.

그러한 광픽업장치는 단일의 레이저비임을 이용하는 1비임 방식과 단일의 레이저비임을 3분할하여 이용하는 3비임 방식으로 구분되고, 그 구성은 1비임의 방식인 경우 제1도에 도시된 바와 같이 레이저다이오드로구성되어 레이저비임을 발생하는 광원(10)과 이 광원(10)에서 방사되는 레이저비임을 평행광으로 변환하는 콜리메이트 렌즈(Collimate Lens: 11), 이 콜리메이트 렌즈(11)에 의해 평행광으로 변환되어 비임스플리터(Beam Splitter: 12)와1/4파장판(13)을 통해 입사되는 레이저비임을 디스크(D)의 표면, 정확하게는 그디스크(D)의 반사면(R)에 집광하는 대물렌즈(14)를 갖추어 구성되고, 그 디스크(D)의 반사면(R)으로부터 반사되는 반사광은 대물렌즈(14)를 통해 평행광선으로 변환되어 1/4파장관(13)에서 그 편파면이 90°변화된 다음 레이저비임의 입사광과 반사광을 분리하는 비임스플리터(12)에서 반사광이 분리되며, 그러한 반사광에 대해 광픽업장치에는 그 반사광을 집속하는 집속렌즈(5)와 이 집속렌즈(15)에 의해 집속된 반사광을 원통렌즈 또는 나이프에지(Knife edge,16)를 통해 수광하는 4분할 수광다이오드(17)를 갖추게 된다.

주지된 바와 같이, 상기 비임스플리터(12)는 2개의 직각프리즘을 경사지게 근접배치해서 구성되고, 입사광에 대해서는 직진성을 보장하는 반면 반사광에 대해서는 향방향으로 90° 반사되도록 어느 일방향의 프리즘의 경사면에 편광막이 도포된다. 또,1/4파장판(13)은 복굴절현상을 이용하여 직선편광을 원편광으로 변환하거나 원편광을 직선편광으로 변환하는 작용을 가지게 된다.

그리고, 3비임 방식의 경우에는 콜리메이트 렌즈(11)의 전방 또는 후방 즉, 광원(11)과 콜리메이트 렌즈(11)의 사이 또는 그 콜리메이트 렌즈(11)와 비임스플리트(12)의 사이에 레이저비임을 3분할하는 회절격자(Grating)(18) 가 구비된다.

이러한 구성의 광픽업장치에 따르면, 광원(10)에서 방사되는 레이저비임이 쿨리메이트 렌즈(11)(3비임 방식의 경우에는 회절격자(18)에 의해 3분할)에서 평행광으로 변환된 다음 입사광과 반사광을 분리하는 비임스플리트(12)와 1/4파장관(13)을 통해 대물렌즈(l4)에서 디스크(D)의 반사면(R)상에 대략 1μm의 비임스폿(Beam Spot)을 형성하게 된다. 그 디스크(D)에 조사된 레이지비임은 정보가 기록된 피트(P)의 유무에따라 반사광량이 다르게 되고, 그 반사광이 대물렌즈(14)에서 평행광으로 변환된 다음 1/4파장판(13)에서그 편파면이 90°변화되며, 이어 비임스플리터(12)에서 방향이 전환되어 집속렌즈(15)에 의해 집속된다. 그집속된 반사광이 원통렌즈 또는 나이프에지(16)를 통해 4분할 수광다이오드(17)에 수광되고, 그 수광다이오드에 집광되는 상태에 따라 상기 디스크(D)에 대한 픽업장치의 위치정도(精度)가 판단됨과 더불어 그 디스크(D)의 피치(P)에 의해 결정되는 반사광량을 기초로 정보의 재생이 이루어지게 된다.

그런데, 상기한 구성을 가지는 종래의 광픽업장치에서는 레이저다이오드로 구성되는 광원(10)으로부터 방사되는 레이저비임의 입사광과 디스크(D)의 반사면(R)으로부터 반사되는 반사광을 수광하여 디스크(D)에 기록된 정보에 관한 전기적 신호를 얻는 수광다이오드(17) 사이에서 레이저비임이 다수의 입사계 및 반사계의 구성소자를 경유하게 되고, 그러한 이유로부터 광픽업장치가 비교적 복잡한 구조를 가지게 된다. 더구나, 입사광에 대해 반사광을 90° 전환시키는 1/4파장판(13)의 경우에는 그 표면에 반사방지코팅이 행해지게되므로 사용되는 레이저비임의 파장에 적절한 두께와 절삭각에 대해 엄격한 제한이 수반되어 그 제작이 용이하지 않은 실정이다.

이러한 점을 감안하여, 광픽업장치의 간단화에 관한 연구가 진행되어 제2도에 도시된 형태의 광픽업장치가 제안된 상태인 바, 그 광픽업장치에 따르면 레이저다이오드로 구성되어 레이저비임을 발생하는 광원(20)과, 이 광원(20)에서 방사되어 직각프리즘을 통해 입사되는 레이저비임을 평행광으로 변환시키는 콜리메이트 렌즈(22), 이 콜리메이트 렌즈(22)에 의해 평행광으로 변환된 레이저비임을 디스크(D)에 대해 집광하는 대물렌즈(23), 그 대물렌즈(23)가 상기 디스크(D)의 목표위치에 정확하게 집광되도록 그 대물렌즈(23)를 위치조절하기 위한 포커싱코일(24)과 복수의 사석(25) 및 상기 디스크(D)로부터 반사되는 반사광이 대물렌즈(23)에 의해 평행광으로 변환되어 클리메이트 렌즈(22)를 통해 직각프리즘(21)의 반사면으로부터 횡방향으로 변환하는 반사광을 수광하는 수광다이오드(26)를 갖추어 구성된다.

이러한 광픽업장치에 의하면, 콜리메이트 렌즈(22)가 대물렌즈(23)와 근접하게 배치되어 광원(20)으로부터 방사된 레이저비임의 양호한 특성을 가지는 부분만을 사용하도록 설계되고, 제1도에 도시된 광픽업장치에 비해 비임스플리터라든지 1/4파장판등의 사용이 배제된 상태로 구성된다. 따라서, 제2도에 도시된 광픽업장치는 비교적 간단한 구성이기는 하지만, 레이저비임의 평행광으로의 변환을 위한 콜리메이트 렌즈(22)와 대물렌즈(23) 및 이 대물렌즈(23)의 위치조절(즉, 포커싱)을 위한 복수의 자석(25)이 필요하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술을 감안하여 이루어진 것으로, 광원에서 방사되는 레이저비임의 평행광으로의 변환을 위한 콜리메이트 렌즈라든치 대물렌즈의 구성없이 홀로그램 레이저다이오드에서 방사되는 레이저비임의 미러회절격자에서 3비임 분할되어 파라볼라 반사경에 의해 직접 정보기록매체의 표면상에 집광되도록한 간단한 구성의 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 정보기록매체의 표면에 레이저비임을 조사하고 그 정보기록매체의 표면에서 반사되는 레이저비임의 반사광을 수취하여 정보기록매체의 표면상에 기록된 정보를 독취하는 광픽업장치에 있어서, 레이저비임을 발생하는 홀로그램 레이저광원과, 이 홀로그램 레이저광원으로부터 방사되는 레이저비임을 3비임으로 분할하여 반사시키는 광회절수단, 중앙에 상기 레이저광원이 장착되고 상기 광회절수만에서 3분할되어 반사되는 레이저비임을 상기 정보기록매체의 표면상에 집광하고 그 정보기록매체의 표면에서 반사되는 반사광을 상기 광회절수단을 통해 레이저광원의 주변에 배치된 수광소자에집속되도록 하는 파라볼라 반사경을 갖추어 구성된 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치가 제공된다.

본 발명의 바람직한 예에 따르면, 상기 광회절수단은 상기 파라볼라 반사경의 프레임상에 설치되는 미러로 구성되고, 상기 파라볼라 반사경은 상기 레이저비임이 상기 정보기록매체의 소정위치에 집광되는 원주율을 가지는 반구형상으로 형성되며 그 하측에 제공되는 바이어싱수단에 의해 변위가 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따라 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치에 의하면, 홀로그램 레이저광원의 레이저다이오드로부터 방사되는 레이저비임이 미러회절격자에 의해 파라볼라 반사경으로 반사되고, 그 파라볼라 반사경에 입사되는 레이저비임은 그 파라볼라 반사경의 반구형상면으로부터 정보기록매체의 표면에 조사되며, 그 정보기록매체의 표면으로부터 반사되는 반사광이 파라볼라 반사경과 미러회절격자를 통해 홀로그램 레이저광원의 수광소자에 수광되도록 하는 구성에 의해 정보기록매체의 표면상에 기록된 정보의 독취가 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광퍼업장치의 구성을 설명하는 개략사시도이고, 제4도는 제3도에 도시된 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치의 동작을 설명하는 단면도로서, 30은 오디오정보라든지 비디오정보가 기록된 정보기록매체로서의 디스크를 나타내고, 40은 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치에서 레이저비임의 반사를 수행하는 파라볼라 반사경을 나타내며, 50은 그파라볼라 반사경(40)의 중앙부분에 설치되어 레이저비임을 발생하는 발광소자와 그 발광소자로부터 발생된 레이저비임이 상기 디스크(30)의 표면으로부터 반사되는 반사광을 수광하는 수광소자가 일체로 구성된 홀로그램 레이저광원으로서의 레이저다이오드를 나타낸다. 60은 상기 홀로그램 레이저다이오드(30)로부터의 레이저비임을 3분할하여 그 분할된 레이저비임이 상기 파라볼라 반사경(40)에서 일정 각도로 반사되어 상기디스크(30)의 소정위치에 집광되도록 하는 한편 그 디스크(30)에 조사된 레이저비임이 그 디스크(30)의 표면으로부터 사이 파라볼라 반사경(40)을 동해 반사되는 반사광을 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)의 수광소자에 입사되도록 레이저비임의 경로를 설정하기 위한 미러회절격자를 나타내고, 70은 상기 파라볼라 반사경(40)의 중앙부에 설치된 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)의 위치조정 즉, 포커싱과 트랙킹을 위한 가동코일을 나타낸다.

상기 파라볼라 반사경(40)은 상기 미러회절격자(60)로부터 회절된 레이저비임이 상기 디스크(30)의 소정위치에 정확하게 집광되도록 설정되는 원주율을 가지는 반구형으로 형성되고, 상기 미러회절격자(60)는 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)로부터 발생되는 레이저비임이 상기 파라볼라 반사경(40)에서 반사되어 상기 디스크(30)의 소정위치에 정확하게 집광되도록 하거나 상기 디스크(30)의 표면으로부터의 반사광이 상기파라볼라 반사경(40)에서 반사되어 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)의 수광소자에 정확하게 수광되도록 회절각이 설정된다. 또, 그 미러회절격자(60)는 제3도에 도시된 바와 같이 상기 파라올라 반사경(40)의 주변 상부에서 연장되는 고정아암(80)을 매개하여 상기 파라볼라 반사경(40)의 중앙부 즉, 상기 홀로그램 레이저 다이오드(50) 상에 위치된다.

또, 상기 파라볼라 반사경(40)의 주변에는 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)의 위치변위를 위한 가동코일(70)이 제공되어 제어장치(도시 생략)으로부터의 제어하에 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)로부터의 레이저비임이 파라볼라 반사경(40)에서 상기 디스크(30)의 표면에 집광되는 각도가 조절되도록 작용하게 된다. 즉, 파라볼라 반사경(40)이 형성된 전체의 구조물이 액츄에이터로서 작용하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치에 따르면, 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)로부터 발생되는 레이저비임이 고정아암(80)에 의해 상기 파라볼라 반사경(40)의 중앙부상에 설치된 미러회절격자(60)에 의해 일정한 회절각도로 회절되어 상기 파라볼라 반사경(40)에 입사된 다음 그 파라볼라 반사경(40)의 원주율에 대응하는 상기 디스크(30)의 표면상에 집광된다.

상기 디스크(30)의 표면으로부터 반사되는 반사광의 양은 그 디스크(30)의 표면에 형성된 정보기록을 위한 피트일에 의해 결정되고, 그 디스크(30)로부터 반사되는 반사광은 상기 파라볼라 반사경(40)에서 상기미러회절격자(60)의 회절작용에 의해 상기 홀로그램 레이저다이오드(50)의 수광소자에 제공되어 상기 디스크(30)상에 기록된 정보의 독출이 가능하게 된다.

상기한 정보의 독출도중에 상기 디스크(30)에서 대한 레이저비임의 포커싱 및 트랙킹의 조정이 필요한 경우에는 제어장치(도시 생략)의 제어하에 상기 가동코일(70)의 작용에 의해 상기 파라볼라 반사경(40)이 형성된 구조물의 변위를 수행하여 소망하는 포커싱 및 트랙킹이 가능하게 된다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치에 의하면, 홀로그램 레이저다이오드에서 방사되는 레이저비임이 미러회절격자에서 3비임 분할되어 파라볼라 반사경에서 직접 정보기록매체의 표면상에 집광되도록 구성하여 레이저비임의 평행광으로의 변환을 위한 콜리메이트렌즈라든지 대물렌즈등의 필요성이 배제되므로 광픽업장치의 광학계 구조가 현저하게 간단해지게 된다.

Claims (4)

1. 정보기록매체(30)의 표면에 레이저비임을 조사하고 그 정보기록매체(30)의 표면에서 반사되는 레이저비임의 반사광을 수취하여 정보기록매체(30)의 표면상에 기록된 정보를 독취하는 광픽업장치에 있어서, 레이지비임을 발생하는 레이저광원(50)과: 상기 홀로그램 레이저광원(50)으로부터 방사되는 레이저비임을 3비임으로 분할하여 반사시키는 광회절수단(60); 중앙에 상기 레이저광원(50)이 장착되고 상기 광회절수단(60)에서 3분할되어 반사되는 레이저비임을 상기 정보기록매체(30)의 표면상에 집광하고 그 정보기록매체(30)의 표면에서 반사되는 반사광을 상기 광회절수단(60)을 통해 상기 레이저광원(50)에 집속되도록 하는 파라볼라 반사경(40)을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광회절수단(60)은 상기 파라볼라 반사경(40)의 주변 상부에서 연장되는 고정아암(80)을 통해 상기 파라볼라 반사경(40)의 중앙부에 설치되는 미러로 구성되는 것을 특징으로 하는 파라볼라 반사경을 갖춘 광괵업장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 파라볼라 반사경(40)은 그 주변에 제공되는 바이어싱수단(70)에 의해 변위되어 상기 레이저비임의 반사각이 가변되는 반구형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 레이저광원(50)은 상기 레이저비임의 발생을 위한 발광소자와 상기 디스크(30)로부터의 반사광을 수광하는 수광소자가 일체로 형성된 홀로그램 레이저다이오드로 구성되어 상기 파라볼라반사경(40)의 변위에 따라 포커싱 밋 트랙킹이 이루어지는 것을 특징으로 하는 파라볼라 반사경을 갖춘 광픽업장치.