KR0181815B1 - 듀얼 포커스 광 픽-업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지탈 디스크 플레이어의 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 두께가 1.2인 디스크와, 두께가 0.6인 디스크에 기록된 정보를 읽어들일 수 있도록 하는 디지털 디스크 플레이어의 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 관한 것이다.

이를 위하여 레이저 다이오드, 홀르그램격자, 광검출기 등이 일체로 형성된 흘로그램소자로부터 발생되는 레이저 빔을 대물렌즈로 집광하여 두께가 서로 다른 디스크의 정보를 읽어들이는 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서, 상기 홀로그램소자와 대물렌즈사이에 소정간격을 두고 설치되고 입사빔을 2종류의 반사각으로 유지하여 빔의 폭을 서로 다르게 조사시켜 각각의 디스크에 빔 포커스가 형성되도록 하는 듀얼 빔 반사렌즈를 구비하여서 된것이다.

Description

듀얼 포커스 광 픽-업장치

제1도는 디스크의 종류에 따른 데이터 기록상태도.

제2도는 종래 듀얼 포커스 광 픽-업장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

61 : 홀로그램소자 62 : 듀얼 빔 반사렌즈

63 : 프리즘 64 : 빔 스프리트면

65 : 제1반사면 66 : 제2반사면

67 : 대물렌즈 58 : 제1디스크(0.6)

59 : 제2디스크(1.2)

본 발명은 광 디스크 플레이어의 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 두께가 1.2인 디스크와, 두께가 0.6인 디스크에 기록된 정보를 읽어들일 수 있도록 하는 광 디스크 플레이어의 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스크는 크게 1.2와 0.6의 두께를 가지는 두가지 종류로 구분되며, 최근에 들어 콤팩트 디스크(CD)에 상당히 많은 분량의 영상신호를 압축 기록하여 이를 재생할 수 있는 0.6의 디지털 디스크 플레이어(Digital Video Disk Player : DVD)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

이러한 디지털 비디오 디스크 플레이어에서는, 제1도의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 1.2디스크는 한면에 복층으로 데이터를 기록하고, 0.6디스크에서는 양면에 광 데이터를 기록하여 하나의 디스크에 많은 량의 데이터를 기록하도록 하고 있다.

따라서 이러한 두 종류의 디스크에 기록된 데이터를 읽기위한 광 픽-업장치는 0.6또는 1.2디스크중 어느 하나에 기록된 정보만을 읽을 수 있도록 되어 있으며 두 종류의 디스크에 기록된 정보를 모두 읽을 수는 없도록 되어 있다.

그 이유는 두께가 1.2디스크에 비해 0.6디스크에 기록된 정보를 읽을 경우 0.6의 두께 차이가 발생되어 광학적인 수차가 높아져 노이즈가 증가하게 되고, 이로 인하여 에러 발생율이 증대되어 기록된 정보를 정확히 읽을 수 없게 되기 때문이다.

따라서 최근에 들어, 레이저빔이 회절격자에 의한 빔의 회절 정도(0차와 ±1차 회절광)에 따라 대문렌즈에 입사하는 빔에 광 경로차가 발생하고, 이에 따라 포커스가 서로 다른 위치에 형성되므로 1.2디스크와 0.6디스크에 기록된 정보를 선택적으로 읽을 수 있도록 하는 듀얼 포커스 광 픽-업장치가 개발되고 있다.

이러한 종래 듀얼 포커스 광 픽-업장치의 구조는, 제2도에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드, 홀로그램격자, 광검출기 등이 일체로 형성된 홀로그램소자(51)가 설치되고 이 일측에는 소정의 기울기를 갖도록 설치되고 일정한 비의 반사율과 투과율을 가져 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트(52)가 배치된다.

또한 상기 빔 스플리트(52)의 상부에는 홀로그래픽 광학렌즈(54)와 대물렌즈(55)가 복합 배열되어 분리된 광을 집광하여 0.6디스크(이하 "제1디스크"라함)(58) 및 1.2디스크(이하 "제2디스크"라함)(59)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽는 듀얼 포커스렌즈(53)가 설치되어 있다.

이와 같은 구조를 갖는 종래 듀얼 포커스 광 픽-업장치는, 먼저 홀로그램소자(51)로부터 소정의 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하게 되며, 이러한 레이버 빔은 일정한 비의 반사율과 투과율을 갖는 빔 스플리트(52)로 조사되어 입사광은 반사광과 투과광으로 분리하게 되며, 이 반사광은 듀얼 포커스렌즈(53)로 보내게 된다.

이때 상기 듀얼 포커스렌즈(53)에서의 빔 처리과정을 살펴보면, 상기 빔 스플리트(52)를 통해 반사된 빔은 홀로그래픽 광학렌즈(54)를 거침에 따라 회절이 임의의 각을 갖고 다르게 일어나게 나며, 이러한 임의의 회절각을 갖는 빔은 대물렌즈(55)에 보내어짐으로서 상기 대물렌즈(55)에 의해 빔을 다른 위치에서 집광하여 0.6인 제1디스크(58)와 1.2제2디스크(59)상에 약 1.6정도의 초점이 맺혀 디스크에 기록된 정보를 읽게 된다.

즉, 대물렌즈(55)에 의해 약 1.6정도의 에어리 형태로 집광되어 제1디스크(58)와 제2디스크(59)의 피트(58a)(59a) 신호면에 조사된다. 이 광은 데이타가 기록된 피트(58a)(59a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(58a)(59a)가 있는 곳에서는 광이 피트(58a)(59a)에 의해 회절되어 대물렌즈(55)의 시야 밖으로 나가게 되고, 이로 인하여 입사된 광 중 일부만 되돌아오게 됨으로써 홀로그램소자(51)의 내부에 내장되어 있는 광검출기에 광량차이를 발생시킨다.

따라서 상기 제1디스크(58)와 제2디스크(59)에서 반사되어 돌아오는 변조된 광 정보는 듀얼 포커스렌즈(53)와 빔 스플리트(52)를 통해 홀로그램소자(51)의 내부에 내장되어 있는 광검출기로 보내어짐으로써 알.에프(RF)신호, 포커스신호, 트랙킹신호를 전류로 변환시키며, 이 변환된 전류를 미도시된 디지털신호처리부에 의해 원래의 신호로 복조하여 재생시키게 된다.

즉, 홀로그램소자(51)로부터 방사되는 레이저 빔이 홀로그래픽 광학렌즈(54)를 경유하면서 빔의 회절 정도에 따라 빔 포커스가 서로 다른 위치에 형성됨으로써 두께가 1.2디스크와, 0.6디스크에 기록된 정보를 선택적으로 읽어들일 수 있는 것이다.

이와 같은 종래 듀얼 포커스 광 픽-업장치는, 디스크의 두께에 따라 포커스를 맞추는 듀얼 포커스렌즈와 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트가 각각 독립적으로 분리되어 있어 조립시 각 구성 요소들간에 정확한 정열이 요구되므로 조립성이 저하되고, 두 디스크의 두께 차이로 인한 레이저 다이오드의 광량 조절이 어려울 뿐만아니라 평해도 차이가 발생됨으로써 에러 발생율이 높게되어 듀얼 포커스 광 픽-업장치의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 홀로그램소자와 대물렌즈사이에 삼각프리즘을 배치하되, 상기 프리즘의 일면에는 빔 스플리트막을 형성하고, 나머지 2개의 면에는 반사막을 코팅하여 대물렌즈로 조사되는 빔의 입사각을 달리 형성시켜 포커스 위치를 달리하는 듀얼 빔 반사렌즈를 배치함으로서 두께가 다른 두 종류의 디스크를 읽을 수 있도록 하여 각 구성 요소들간에 정열시 정밀성이 요구되지 않게되며 이에 따라 조립성이 향상되고, 두 디스크의 두께 차이로 인한 레이저 다이오드의 광량 조절이 용이하며, 평해도 차이가 발생되지 않아 에러 발생율이 저하되어 광 디스크 플레이어의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 듀얼 포커스 광 픽-업장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 레이저 다이오드, 홀로그램격자, 광검출기 등이 일체로 형성된 홀로그램소자로부터 발생되는 레이저빔을 대물렌즈로 집광하여 두께가 서로 다른 디스크의 정보를 읽어들이는 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서, 상기 홀로그램소자와 대물렌즈사이에 소정간격을 두고 설치되고, 입사빔을 2종류의 반사각으로 유지하여 빔의 폭을 서로 다르게 조사시켜 각각의 디스크에 빔 포커스가 형성되도록 하는 듀얼 빔 반사렌즈를 구비한 듀얼포커스 광픽업장치를 제공하고자 한다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도로서, 레이저 다이오드, 홀로그램격자, 광검출기 등이 일체로 형성된 홀로그램소자(61)의 일측에는 삼각형상으로 이루어져 입사빔을 2종류의 반사각을 유지하여 조사하는 듀얼 빔 반사렌즈(62)가 소정간격을 두고 배치되어 있으며, 상기 듀얼 빔 반사렌즈(62)의 상측에는 입사되는 빔을 접속하여 0.6인 제1디스크(58)와 1.2인 제2디스크(59)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽는 대물렌즈(67)가 설치되어 있다.

또한, 상기 듀얼 빔 반사렌즈(62)는, 삼각꼴 형상의 프리즘(63) 일면에는, 홀로그램소자(61) 및 대물렌즈(67)로부터 조사되는 레이저빔을 일정한 비의 반사율과 투과율을 가져 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트면(64)을 형성하고, 상기 삼각꼴 형상의 프리즘(63) 나머지면들에는 홀로그램소자(61)로부터 조사되는 레이저빔을 반사시키는 제1 및 제2반사면(65)(66)이 형성된다. 빔스플리터면(64)를 투과한 레이저빔은 프리즘(63)에 의하여 굴절되고, 이 굴절된 빔은 제1 및 제2반사면(65)(66)에 의하여 전반사되며, 이 전반사된 빔은 빔스플리터면(64)의 입사지점을 향한다. 이 빔은 빔스플리터면(64)의 입사지점을 통하여 프리즘(63) 외부로 나오며, 빔스플리터면(64)에서 반사하여 광디스크로 향하는 빔과 동일한 방향으로 진행하게 되므로, 빔스플리터면(64)에서 반사하여 광디스크로 향하는 빔과 함께 듀얼빔을 형성하게 돈다. 이 듀얼빔을 대물렌즈(67)로부터 조사되는 디스크의 광 정보를 반사시켜 홀로그램소자(61)에 내장된 광검출기로 조사된다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서 디스크 정보의 판독과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 홀로그램소자(61)로부터 소정의 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하게 되며, 이러한 레이저 빔은 듀얼 빔 반사렌즈(62)인 프리즘(63)의 일면에 형성된 일정한 비의 반사율과 투과율을 갖는 빔 스플리트면(64)에 조사되어 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하게 되며, 이 반사광은 대물렌즈(67)를 통해 집속되어 0.6인 제1디스크(58)에 포커스를 형성하게 된다.

한편, 상기 빔 스플리트면(64)에 의해 투과된 홀로그램소자(61)의 레이저빔이 제1반사면(65)에 도달하게 되면 투과된 빔이 전반사되고, 이 반사된 빔은 다시 제2반사면(66)에 조사되어 재차 전반사가 일어나게 되며, 상기 재차 반사된 빔은 빔 스프리트면(64)을 투과하여 대물렌즈(67)를 통해 집속되어 1.2인 제2디스크(59)에 포커스를 형성하게 된다.

즉, 홀로그램소자(61)의 레이저빔의 빔 스플리트면(64)에 의해 제1디스크(58)에 직접 포커스를 형성할 경우보다 제1 및 제2반사면(65)(66)을 통해 제2디스크(59)에 포커스를 형성하는 빔의 조사 폭이 서로 다르게 이루어짐으로서 두께가 다른 두종류의 디스크에 빔 포커스를 형성할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 대물렌즈(67)에 의해 집광된 레이저 빔이 0.6인 제1디스크(58)와 1.2인 제2디스크(59)에 약 1.6정도의 초점을 맺혀 기록된 정보를 읽게 된다.

이때, 대물렌즈(67)에 의해 약 1.6의 에어리 디스크 형태로 집광되어 제1 및 제2디스크(58)(59)의 피트(58a)(59a)인 신호면에 조사되며, 이 광은 데이터가 기록된 피트(58a)(59a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(58a)(59a)가 있는 곳에서는 광이 피트(58a)(59a)에 의해 회절되어 대물렌즈(67)의 수용범위를 벗어나게 되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 홀로그램소자(61)에 내장된 광검출기에 광량차이를 발생시킨다.

그러므로 상기 제1 및 제2디스크(58)(59)에서 반사되어 돌아오는 변조된 광 정보는 대물렌즈(67)를 통해 홀로그램소자(67)에 내장된 광 검출기로 보내어짐으로서 알.에프(RF) 신호, 포커스 신호 및 트랙킹 신호를 전기적신호로 변환시키고, 이 변환된 전기적신호는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조하여 재생시키게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 홀로그램소자와 대물렌즈사이에 삼각형의 프리즘을 배치하되, 상기 프리즘의 일면에는 빔 스플리트막을 형성하고, 나머지 2개의 면에는 반사막을 코팅하여 대물렌즈로 조사되는 빔의 입사각을 달리 형성시켜 포커스 위치를 달리하는 듀얼 빔 반사렌즈를 배치함으로서 두께가 다른 두 종류의 디스크를 읽을 수 있도록 하여 각 구성요소들의 정렬시 정밀성이 요구되지 않으며, 이에 따라 조립성이 향상되고, 두 디스크의 두께 차이로 인한 레이저 다이오드의 광량 조절이 용이하며, 평해도 차이가 발생되지 않아 에러 발생율이 저하되어 광 디스크 플레이어의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 레이저 다이오드, 홀로그램격자, 광검출기 등이 일체로 형성된 홀로그램소자(61)로부터 발생되는 레이저 빔을 대물렌즈(67)로 집광하여 두께가 서로다른 디스크의 정보를 읽어들이는 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서, 상기 홀로그램소자(61)와 대물렌즈(67)사이에 소정간격을 두고 설치되고, 입사빔 중 일부는 먼저 반사되고 나머지 일부는 내부반사를 거친 후 먼저 반사한 빔과 합류되도록 함으로써 2종류의 반사빔을 형성하도록 하여 빔의 폭을 서로 다르게 조사시켜 각각의 디스크에 빔 포커스가 형성되도록 하는 듀얼 빔 반사렌즈(62)를 구비하여서 된 듀얼 포커스 광 픽-업장치.
2. 제1항에 있어서 상기 듀얼 빔 반사렌즈(62)는, 삼각꼴 형상의 프리즘(63)과, 상기 프리즘(63) 일면에 형성되어 상기 홀로그램소자(61) 및 대물렌즈(67)로부터 조사되어 레이저빔을 일정한 비의 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트면(64)과, 상기 프리즘(63)와 나머지 두면에 형성되어 상기 홀로그램소자(61)에서 입사되는 레이저빔을 각각 반사시켜 상기 빔스플리터면(64)에서 디스크를 향하는 듀얼 빔을 형성하기 위한 제1 및 제2반사면(65)(66)을 구비하여서 된 듀얼 포커스 광 픽-업장치.