KR0181817B1 - 듀얼 포커스 광 픽-업장치 - Google Patents

Abstract

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

이를 위하여 홀로그램소자로부터 발생되는 레이저 빔을 대물렌즈로서 집광하여 두께가 서로 다른 제1 및 제2디크스의 정보를 읽어들이는 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서, 상기 홀로그램소자와 소정간격을 두고 설치되어 입사빔을 전량 반사하는 반사렌즈, 상기 반사렌즈와 대물렌즈사이에 소정간격을 두고 배치되며, 중앙부분에 원형의 공간부가 형성되어 레이저빔의 광경로를 변화시키는 링형의 글래스 플레이트를 구비하여서 된 것이다.

Description

듀얼 포커스 광 픽-업장치

제1도는 디스크의 종류에 따른 데이타가 기록상태도.

제2도는 종래 듀얼 포커스 광 픽-업장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

58：제1디스크(0.6mm) 59：제2디스크(1.2mm)

61：홀로그램소자 62：반사렌즈

63：글래스 플레이트 64：공간부

65：대물렌즈

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

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

이러한 디지털 비디오 디스크 플레이어에서는, 제1a도, b도에 도시된 바와 같이, 1.2mm 디스크는 한면에 복층으로 데이타를 기록하고, 0.6mm 디스크에서는 양면에 광 데이타를 기록하여 하나의 디스크에 많은 량의 데이타를 기록하도록 하고 있다.

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

그 이유는 두께가 1.2mm 디스크에 비해 0.6mm 디스크에 기록된 정보를 읽을 경우 0.6mm의 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 대물렌즈에 입사하는 빔에 광 경로차가 발생하고, 이에 따라 포커스가 서로 다른 위치에 형성되므로 1.2mm 디스크와 0.6mm디스크에 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 0.6mm 디스크(이하 제1디스크라 함)(58) 및 1.2mm 디스크(이하 제2디스크라 함)(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 레이저 빔은 일정한 비의 반사율과 투과율을 갖는 빔 스플리트(52)로 조사되어 입사광을 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 0.6mm인 제1디스크(58)와 1.2mm 제2디스크(59)상에 약 1.6㎛ 정도의 촛점이 맺혀 디스크에 기록된 정보를 읽게 된다.

즉, 대물렌즈(55)에 의해 약 1.6㎛ 정도의 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 1.2mm 디스크와, 0.6mm 디스크에 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 독립적으로 분리되어 있어 조립시 각 구성 요소들간에 정확한 정렬이 요구되므로 조립성이 저하되고, 두 디스크의 두께 차이로 인하여 레이저 다이오드의 광량 조절이 어려울 뿐만아니라 평해도 차이가 발생됨으로써 에러 발생율이 높게되어 듀얼 포커스 광 픽-업장치의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 빔 스프리트 대용으로 반사렌즈를 채택하고, 상기 반사렌즈와 대물렌즈 사이에 도우넛츠 형상의 글래스 플레이트를 설치하여 빔 포커스가 서로 다른 위치에서 형성되도록 함으로서 두께가 다른 두 종류의 디스크를 판독할 수 있도록 하여 각 구성요소들간에 정확한 배치 정밀성이 요구되지 않으므로 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 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 홀로그램소자로부터 발생되는 레이저 빔을 대물렌즈로서 집광하여 두께가 서로다른 제1 및 제2디스크의 정보를 읽어들이는 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서, 상기 홀로그램소자와 소정간격을 두고 설치되어 입사빔을 전반사하는 반사렌즈, 상기 반사렌즈와 대물렌즈사이에 소정간격을 두고 배치되며, 중앙부분에 원형의 공간부가 형성되어 레이저빔의 광학거리를 변화시키는 링형상의 글래스 플레이트를 구비하여서 된 것이다.

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 소정의 각도를 유지하여 배치되고, 레이저빔을 반사시키는 반사렌즈(62)가 설치된다.

그리고, 상기 반사렌즈(62)의 상측에는 중앙부분에 원형의 공간부(64)가 형성된 도우넛츠 형상의 글래스 플레이트(63)가 소정간격을 두고 설치되어 있으며, 상기 글래스 플레이트(63)의 상측에는 빔을 집광하여 빔 포커스가 서로 다른 위치에서 형성되도록 하는 대물렌즈(65)가 배치되어 있다.

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 방사하게 되며, 이러한 레이저 빔은 소정의 각도를 유지하여 배치된 반사렌즈(62)에 조사되어 글래스 플레이트(63)로 조사되어진다.

이때, 상기 반사렌즈(62)에 의해 반사된 홀로그램소자(61)의 레이저 빔이 글래스 플레이트(63)의 중앙부에 형성된 공간부(64) 내부를 통과하여 대물렌즈(65)에 조사되며, 이 빔은 대물렌즈(65)에 의해 집속되어 1.2mm인 제2디스크(59)상에 포커스를 형성시키게 된다.

그러나, 상기 반사렌즈(62)에 의해 반사되는 홀로그램소자(61)의 레이저 빔이 글래스 플레이트(63)의 중앙부에 형성된 공간부(64)의 범위를 벗어나고, 글래스 플레이트(63)내에 있는 빔은 상기 글래스 플레이트(63)를 경유함으로서 빔의 광학거리가 길어지게 되며, 이러한 빔은 대물렌즈(65)에 의해 집속되어 0.6mm인 제1디스크(58)상에 포커스를 형성시키게 된다.

즉, 글래스 플레이트(63)의 두께가 T이고, 굴절율이 N이라고 가정하면, 광 경로의 길이는 (N-1)×T/N만큼 길어지게 됨으로서 글래스 플레이트(63)를 경유하지 않은 빔과, 그렇지 않은 빔의 포커스 형성위치가 달라지게 되는 것이다.

한편, 글래스 플레이트(63)와 대물렌즈(65)에 의해 약 1.6㎛의 에어리 디스크 형태로 집광되어 제1 및 제2디스크(58)(59)의 피트(58a)(59a)인 신호면에 조사되며, 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(65)의 수용범위를 벗어나게 되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 홀로그램소자(61)에 내장된 광검출기에 광량차이를 발생시킨다.

그러므로 상기 제2디스크(59)에서 돌아오는 광정보는 대물렌즈(64)와 공간부(64)를 경유한 후 반사렌즈(62)를 통해 홀로그램소자(61)에 내장된 광 검출기로 보내어지고, 제1디스크(58)에서 반사되어 돌아오는 변조된 광정보는 대물렌즈(65)와 글래스 플레이트(63)를 경유한 후 반사렌즈(62)를 통해 홀로그램소자(61)에 내장된 광 검출기로 보내어지게 된다.

따라서 홀로그램소자(61)에 내장된 광 검출기로 보내어진 광정보는 미도시된 제어회로에 의해 알.에프(RF)신호, 포커스 신호 및 트랙킹 신호를 검출함과 동시에 전기적신호로 변환시키고, 이 변환된 전기적신호를 원래의 신호로 복조하여 재생시키게 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 빔 스프리트 대용으로 반사렌즈를 채택하고, 상기 반사렌즈와 대물렌즈 사이에 도우넛츠 형상의 글래스 플레이트를 설치하여 빔 포커스가 서로 다른 위치에서 형성되도록 함으로서 두께가 다른 두 종류의 디스크를 판독할 수 있도록 하여 각 구성 요소들의 정역에 대한 배치 정밀성이 요구되지 않으며 이에 따라 조립성이 향상되고, 두 디스크의 두께 차이로 인하여 레이저 다이오드의 광량 조절이 용이하며, 평해도 차이가 발생되지 않아 에러 발생율이 저하되어 광 디스크 플레이어의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 홀로그램소자(61)로부터 발생되는 레이저 빔을 대물렌즈(65)로서 집광하여 두께가 서로다른 제1 및 제2디스크(58)(59)의 정보를 읽어들이는 듀얼 포커스 광 픽-업장치에 있어서, 상기 홀로그램소자(61)와 소정간격을 두고 설치되어 입사빔을 전반사하는 반사렌즈(62), 상기 반사렌즈(62)와 대물렌즈(65)사이에 소정간격을 두고 배치되며, 중앙부분에 원형의 공간부(64)가 형성되어 레이저빔의 광학거리를 변화시키는 링(ring)형의 글래스 플레이트(63)를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 듀얼 포커스 광 픽-업장치.