KR0155089B1 - 나이프 에지를 이용한 광픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콤팩트 디스크 플레이어의 광 픽업장치에 관한 것으로서, 특히 프리즘의 일측에 나이프 에지(Knife edge)의 기능을 갖도록 미러 코팅 처리하여 디스크에 보내어지는 일부의 빔과 디스크에서 반사되어 돌아오는 일부의 빔으로 포커스 에러를 검출토록 함으로서 구성을 간소화한 광 픽업장치에 관한 것이다.
이를 위하여 레이저 다이오드로 부터 발생되는 레이저 빔을 집광하여 디스크상에 포커싱시키는 대물렌즈를 포함한 광 픽업장치에 있어서, 일측면에 소정 경사면이 형성되고, 이 경사면에 형성된 미러 코팅에 의해 광을 반사 및 투과하는 프리즘, 상기 프리즘의 경사면과 소정간격을 두고 설치되어 소정 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하는 레이저 다이오드, 상기 프리즘의 하부 소정위치에 설치되어 디스크의 광정보를 전기적신호로 변환하는 광검출기를 일체로 형성하여 상기 미러 코팅의 나이프 에지 기능에 의해 포커스 에러를 검출토록 한 것이다.

Description

나이프 에지를 이용한 광픽업 장치
제1도는 종래 광 픽업장치의 구성도.
제2도는 본 발명에 광 픽업장치의 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 포커스 에러의 검출 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
51 : 레이저 다이오드 52 : 회절격자
53 : 빔 스플리트 54 : 대물렌즈
55 : 디스크 56 : 광검출기
71 : 프리즘 72 : 경사면
73 : 미러 코팅(Mirror coating)
본 발명은 콤팩트 디스크 플레이어의 광 픽업장치에 관한 것으로서, 특히 프리즘의 일측에 나이프 에지(Knife edge)의 기능을 갖도록 미러 코팅(Mirror coating)으로 처리하여 디스크에 보내어지는 일부의 빔과 디스크에서 반사되어 돌아오는 일부의 빔으로 포커스 에러를 검출토록 함으로써 구성을 간소화 한 나이프 에지를 이용한 광픽업 장치에 관한 것이다.
일반적 사용되는 콤팩트 디스크 플레이어의 광 픽업(OPTICAL PICKUP) 구조는 제1도에 도시된 바와 같이 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드(51)의 일측에는 레이저 빔을 포커스 및 트래킹용의 광으로 분리하는 회절격자(52)가 소정 간격을 두고 설치된다.
그리고 상기 회절격자(52)의 일측에는 소정의 기울기를 갖도록 설치되고 일정한 비의 반사율과 투과율을 가져 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트(53)가 배치된다.
또한 상기 빔 스필리트(53)의 상부에는 소정 파장 이하의 회절한계 성능을 갖고 상기 분리된 광을 집광하여 디스크(55)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽는 대물렌즈(54)가 소정 간격을 두고 설치되며, 상기 빔 스필리트(53)의 하부에는 대물렌즈(54)를 통해 디스크(55)상에 기록된 광정보를 전류로 변화하는 광검출기(56)가 소정간격을 두고 설치되어 있다.
이와 같은 구조를 갖는 종래 광 픽업은, 먼저 레이저 다이오드(51)에서 780nm±20nm의 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하게 되며, 이러한 레이저 빔은 회절격자(52)를 경유함에 따라 0, ±1 차의 광으로 분리하여 0차 광은 포커스용 및 RF용으로, 그리고 ±1 차의 광은 트랙킹용으로 이용한다.
따라서 상기의 회절격자(52)에 의해 포커스 및 트랙킹용으로 분리된 광은 일정한 비의 반사율과 투과율을 갖는 빔 스플리트(53)로 방출되어 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하게 되며, 상기 반사광은 0.07λ 이하의 회절한계 성능으로 빔을 집광하여 디스크(55)상에 보내어져 디스크(55)상에 약 1μm 정도의 촛점을 맺혀 디스크(55)에 기록된 정보를 읽게 된다.
즉 대물렌즈(54)에 의해 약 1μm 정도의 에어리 디스크 형태로 집광되어 디스크(55)의 신호면에 조사되며, 이 빛은 데이타가 기록된 피트(55a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(55a)가 있는 곳에서는 광이 피트(55a)에 의해 회절되어 대물렌즈(54)의 시야 밖으로 나가게 되고, 이로인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(56)에 광량 차이를 발생시킨다.
한편 디스크(55)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도가 피트(55a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(54)와 빔 스필리트(53)를 통해 광검출기(56)로 보내어져 알.에프(RF)신호, 포커스신호, 트랙킹신호를 전류로 변환시키며, 이 변환된 전류를 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조함으로서 디스크(55)상에 기록된 오디오신호를 재생할 수 있는 것이다.
이와 같은 종래 광 픽업장치는, 레이저 빔을 포커스 및 트래킹용의 광으로 분리하기 위해 0차광, ±1차광의 3빔(three beam)을 발생하는 회절격자와, 일정한 비의 반사율과 투과율을 가져 3빔의 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트를 필요로 하게 되어 그 구성이 복잡할 뿐만아니라 조립 공정이 어려운 문제점이 발생되는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 일정한 경사면을 갖고, 그 경사면에 나이프 에지 기능을 갖는 미러 코팅이 형성된 프리즘과 레이저 다이오드 및 광검출기를 일체로 구성하여 미러 코팅에 의해 디스크에 보내어지는 일부의 빔과 디스크에서 반사되어 돌아오는 일부의 빔으로 포커스 에러를 검출토록 함으로써, 구성을 간소화 한 광 픽업장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이저 다이오드로 부터 발생되는 레이저 빔을 집광하여 디스크상에 포커싱시키는 대물렌즈를 포함한 광 픽업장치에 있어서, 일측면에 소정 경사면이 형성되고, 이 경사면에 형성된 미러 코팅에 의해 광을 반사 및 투과하는 프리즘, 상기 프리즘의 경사면과 소정간격을 두고 설치되어 소정 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하는 레이져 다이오드, 상기 프리즘의 하부 소정위치에 설치되어 디스크의 광정보를 전기적신호로 변환하는 광검출기를 일체로 형성하여 상기 미러 코팅의 나이프 에지 기능에 의해 포커스 에러를 검출토록 한 것이다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명에 따른 광 픽업장치의 구성도로서, 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드(51)의 일측에는 소정의 경사면(72)에 미러 코팅(73)이 형성되어 광을 반사 및 투과하는 프리즘(71)이 설치되며, 상기 프리즘(71)의 하부 소정위치에는 디스크(70)의 광정보를 전기적신호로 변환하는 광검출기(56)가 배치되어 있다.
또한 상기 레이저 다이오드(51), 프리즘(71), 광검출기(56)는 일체로 형성되어 있으며, 그 상부에는 소정 간격을 두고 액츄에이터에 의해 상.하.좌.우로 유동되어 포커스를 맞추는 대물렌즈(54)가 배치된다.
제3도는 본 발명에 따른 포커스 에러의 검출 상태도이다.
이와 같이 이루어진 본 발명은, 먼저 레이저 다이오드(51)에서 680nm의 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하게 되며, 이러한 레이저 빔은 프리즘(71)의 경사면(72)에 형성된 미러 코팅(73)에 의해 반사되며, 프리즘(71)의 영역을 벗어나는 빔은 외부로 방출되어 소멸됨으로써 일부의 빔만 반사된다.
따라서 상기 미러 코팅(73)에 의해 반사된 레이저 빔을 대물렌즈(54)에 의해 집광되어 디스크(55)에 약 1μm 정도의 에어리 디스크 형태로 집광됨으로서 디스크(55)의 신호면이 조사되며, 이 빛은 데이타가 기록된 피트(55a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(55a)가 있는 곳에서는 광이 피트(55a)에 의해 회절되어 대물렌즈(54)의 시야 밖으로 나가게 되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로써 광검출기(56)에 광량차이를 발생시키게 되는 것이다.
한편 디스크(55)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도가 피트(55a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(54)를 통해 프리즘(71)으로 보내어지게 되나 경사면(72)에 형성된 미러 코팅(73)은 나이프 에지(Knife edge) 역할을 하게 됨으로써 미러 코팅(73)이 이루어진 부분에는 광정보가 외부로 반사되어 광검출기(56)에 도달하지 못하고, 그 이외의 프리즘(71)을 통한 일부의 빔만이 광검출기(56)로 투과시키게 된다.
따라서 상기 프리즘(71)을 통한 디스크의 일부 광정보는 프리즘(71)의 하부 일측에 설치된 광검출기(56)로 보내어짐으로서 포커스 에러, 트랙킹 에러를 검출하는 한편, 디스크의 광정보를 전기적신호로 변화시키며, 이 변환된 전류는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조하여 재생시키게 되는 것이다.
이때 포커스 에러의 상태는 제3도에 도시된 바와 같이, 중심부를 기준으로 좌측을 A, 우측을 B라고 했을 경우 F=A-B의 식에 따라 F값이 중심이 아닌 경우에는 음 또는 양의 값으로 계산함으로써, 이 전류를 이용하여 포커스 서보를 제어하여 레이저 광 초점의 포커스 에러를 조정할 수 있다.
따라서 레이저 광의 포커스가 최적 상태에 있을 경우에는 (나)와 같이 포커스가 좌우의 양측에 걸쳐 중심에 있게 되면 전류값이 0이 되어 포커스 에러를 조정할 필요가 없게 된다.
그리고 포커스가 가깝게 있을 때에는 (가)와 같이 포커스가 중심에서 우측에 크게 형성되고 좌측에 작게 형성되어 그 값이 음이 되는데, 이때 이 값을 0로 하기 위한 보정을 하면 포커스 에러가 조정된다. 이러한 내용을 도면상에는 포커스의 크기를 명확히 구분하게 하기 위하여 편의상 크기가 미세한 좌측의 포커스를 생략하여 도시하였다.
또한 포커스가 멀리 있을 때에는 (다)와 같이 포커스가 중심에서 좌측에 크게 형성되고 우측에 작게 형성되어 그 값이 양이 되는데, 이때 이 값을 0로 하기 위한 보정을 하면 포커스 에러가 조정되는 것이다. 이러한 내용을 도면에서는 포커스의 크기를 명확히 구분되게 하기 위하여 편의상 크기가 미세한 우측의 포커스를 생략하여 도시하였다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 일정한 경사면을 갖고 그 경사면에 나이프 에지 기능을 갖는 미러 코팅이 형성된 프리즘과 레이저 다이오드 및 광검출기를 일체로 구성하여 미러 코팅에 의해 디스크에 보내어지는 일부의 빔과 디스크에서 반사되어 돌아오는 일부의 빔으로 포커스 에러를 검출토록 함으로써 구성을 간소화 할 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 레이저 다이오드(51)로 부터 발생되는 레이저 빔을 집광하여 디스크(55)상에 포커싱시키는 대물렌즈(54)를 포함한 광 픽업장치에 있어서, 일측면에 소정 경사면(72)이 형성되고 이 경사면(72)에 형성된 미러 코팅(73)에 의해 광을 반사 및 투과하는 프리즘(71), 상기 프리즘(71)의 경사면(72)과 소정간격을 두고 설치되어 소정 발진 파장을 갖는 레이저 빔을 송출하는 레이저 다이오드(51), 상기 프리즘(71)의 하부 소정위치에 설치되어 디스크(55)의 광정보를 전기적신호로 변환하는 광검출기(56)를 일체로 형성하여 상기 미러 코팅(73)의 나이프 에지 기능에 의해 포커스 에러를 검출토록 한 것을 특징으로 하는 나이프 에지를 이용한 광픽업장치.
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