KR100585065B1 - 광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치 - Google Patents

광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치 Download PDF

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Abstract

서로 다른 파장의 광을 조사하는 두 광원을 패키지화한 광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치가 개시되어 있다.
개시된 광출력모듈은 기판과, 상호 소정 간격 이격된 채로 기판 상에 설치되며 양 측면으로 제1 및 제2파장의 레이저 광을 조사하는 제1 및 제2광원과, 제1광원과 제2광원 사이의 기판 상에 배치되며 제1 및 제2광원 각각의 일 측면에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 일 방향으로 향하도록 하는 반사부재와, 제1 및 제2광원 각각의 다른 측면에서 조사된 레이저 광을 수광하여 제1 및 제2광원의 광출력을 모니터링하는 제1 및 제2모니터용 광검출기를 포함한다. 그리고, 호환형 광픽업장치는 상기한 구성의 광출력모듈과; 광출력모듈과 광기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사된 제1 및 2레이저 광을 광기록매체에 집속시키는 대물렌즈와; 광출력모듈과 대물렌즈 사이의 광로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광로변환수단과; 광출력모듈과 광로변환수단 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 회절 투과시키는 그레이팅과; 제1 및 제2광원에서 조사되고 광기록매체에서 반사된 후 광로변환수단을 경유하여 입사된 광을 수광하는 광검출수단과; 광로변환수단과 광검출수단 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치{Light emitting module and compatible optical pickup apparatus employing it}
도 1은 종래의 호환형 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
도 2는 도 1에 채용된 제1광모듈을 보인 개략적인 단면도.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 광출력모듈의 광학적 배치를 보인 개략적인 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광출력모듈의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 호환형 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 호환형 광픽업장치의 광검출수단의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1...광기록매체 100...광출력모듈
111...기판 113...베이스
115...반사부재 121...제1광원
125...제1모니터용 광검출기 131...제2광원
135...제2모니터용 광검출기 151...그레이팅
153...광로변환수단 154...빔스프리터
155...콜리메이팅렌즈 157...미러
159...대물렌즈 161...홀로그램소자
170...광검출수단 171...제1광검출기
173...제2광검출기 175...제3광검출기
177...제4광검출기
본 발명은 레이저 광을 출력하는 광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 서로 파장이 다른 두 광을 출력하는 두 광원을 하나의 모듈로 패키지화한 광출력모듈 및 이를 채용하여 포맷이 다른 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 호환형 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업장치는 컴팩트 디스크 플레이어(CDP), CD-ROM 드라이버, 디지탈 다기능 디스크 플레이어(DVDP), DVD-ROM 드라이버 등에 채용되어 비접촉식으로 기록매체에 정보의 기록/재생을 수행한다.
DVDP와, DVD-ROM은 고밀도 기록/재생이 가능한 장치로 영상/음향분야에서 주목받고 있다. 이 DVDP에 채용되는 광픽업장치는 그 호환성을 위하여 기록매체로 디지탈 비데오 디스크(DVD) 뿐만 아니라 컴팩트 디스크(CD), CD-R(Recordable), CD-RW, CD-I, CD-G 등의 CD 패밀리를 채용하는 경우에도 정보의 기록 및/또는 재생이 가능하여야 한다.
그러나, DVD의 두께는 기구적인 디스크 기울기 허용오차와 대물렌즈 개구수 등으로 인하여 CD 패밀리의 두께와 다른 규격으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리의 두께가 1.2mm인 반면 DVD는 0.6mm이다. 이와 같이, CD 패밀리와 DVD의 두께가 서로 다름으로 DVD용 광픽업장치를 CD 패밀리에 적용한 경우 두께 차이에 의한 구면수차가 발생된다. 이 구면수차에 의하여 정보신호의 기록에 필요한 충분한 광강도를 얻지 못하거나 재생시의 신호가 열화되는 문제가 발생된다.
또한, 재생 광원의 파장에 있어서도 DVD는 CD패밀리와 다른 파장영역으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리용 재생 광원 파장이 대략 780nm인 반면, DVD는 그 재생 광원 파장이 대략 650nm이다.
이와 같은 표준화의 차이점에 의해 통상의 CDP로는 DVD에 기록된 정보의 재생이 불가능하므로, DVD용 광픽업장치의 개발이 요구된다. 이때, DVD용 광픽업장치는 기존의 CD패밀리도 호환 채용하여야 한다.
이와 같은, 점을 고려한 종래의 호환형 광픽업장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 650nm 파장의 광을 조사하는 제1광모듈(20)과, 대략 780nm 파장의 광을 조사하는 제2광모듈(30)과, 상기 제1 및 제2광모듈(20)(30) 각각에서 조사된 광의 진행경로를 변환하기 위한 제1 및 제2빔스프리터(12)(14)와, 입사광을 디스크(1)에 집속시키기 위한 대물렌즈(11) 및 상기 디스크(1)에서 반사되고 상기 제2빔스프리터(14) 및 제1빔스프리터(12)를 경유하여 입사된 광을 수광하는 광검출기(40)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1광모듈(20)은 두께가 상대적으로 얇은 디스크(1a) 예컨대 DVD용이고, 제2광모듈(30)은 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(1b) 예컨대, CD 패밀리용이다.
상기 제1광모듈(20) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 리드핀(27)이 설치되는 베이스(21)와, 이 베이스(21)에 설치된 히트싱크(22)와, 이 히트싱크(22)의 측면에 설치된 광원(23)과, 상기 베이스(21)에 설치되며 상기 광원(23)의 후면으로 조사된 광을 수광하여 상기 광원(23)의 광출력을 모니터링하는 모니터용 광검출기(25)와, 투사창(28)을 가지며 상기 광원(23) 및 모니터용 광검출기(25)를 감싸도록 된 캔(29)을 포함하여 구성된다. 상기 모니터용 광검출기(25)는 상기 광원(23)에서 후면으로 조사된 후면광을 이용하므로, 상기 광원(23)의 후면 광출력을 고려하여 상기 광원(23)의 반사율의 상한값을 대략 50 내지 60%로 제한할 필요가 있다.
상기 제2광모듈(30)은 상기 제1광모듈(20)의 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 그 자세한 설명을 생략한다. 다만, 채용된 광원이 대략 780nm 파장의 광을 조사하도록 된 점에 있어서 상기한 광모듈(20)과 구별된다.
상기 제1빔스프리터(12)는 평판형 구조를 가지며, 상기 제1광원(20)에서 조사된 광을 반사시켜 상기 제2빔스프리터(14) 쪽으로 향하도록 한다. 상기 제2빔스프리터(14)는 입사광을 투과 또는 반사시키도록 된 경면을 가지는 큐빅형 구조를 가진다.
상기 제1광모듈(20)에서 조사된 광은 상기 제1빔스프리터(12)에서 반사된 후 상기 제2빔스프리터(14)를 투과하여 디스크(1) 쪽으로 향하고, 상기 제2광모듈(30)에서 조사된 광은 상기 제2빔스프리터(14)에서 반사된 후 대물렌즈(11)에 의해 집속되어 상기 디스크(1)에 맺힌다. 여기서 제2광모듈(30)과 제2빔스프리터(14) 사이에는 입사광을 회절시키는 그레이팅(13)이 배치된다.
상기 제2빔스프리터(14)와 상기 대물렌즈(11) 사이의 광경로 상에는 광학적 배치를 고려하여 입사광을 반사시키는 반사미러(15)와, 입사광을 집속시키는 콜리메이팅렌즈(16)가 배치된다.
상기 제1광모듈(20)에서 조사된 광은 두께가 상대적으로 얇은 디스크(1a)에서 반사된 후 광검출기(40)에 수광되고, 상기 제2광모듈(30)에서 조사된 광은 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(1b)에서 반사된 후 광검출기(40)에 수광된다. 즉, 상기 제1 및 제2광모듈(20)(30)에서 조사된 광의 재생신호(Radio Frequency 신호)각각은 하나의 광검출기(40)를 통해 검출된다. 여기서, 상기 제1빔스프리터(12)와 광검출기(40) 사이에는 센서렌즈(17)가 배치되어 있다.
이와 같이 구성된 호환형 광픽업장치의 제1 및 제2광모듈(20)(30) 및 광검출기(40)의 조정절차를 살펴보면 다음과 같다.
우선, 650nm 파장의 광을 조사하는 반도체 레이저(23)가 내장된 제1광모듈(20)을 고정하고, 이 제1광모듈(20)에서 출사된 후, 제1 및 제2빔스프리터(12)(14)와 대물렌즈(11)를 경유하여 디스크에서 반사된 광을 광검출기(40)에 위치시켜 서보 및 RF 신호 재생이 가능하도록 광검출기(40)를 조정한 후, 조정된 광검출기(40)에 상기 제2광모듈(30)에서 조사된 후 디스크(1)를 경유하여 입사된 광이 정확히 맺히도록 제2광모듈(30)을 조정한다.
그러므로, 상기한 바와 같이 구성된 종래의 호환형 광픽업장치는 다음과 같은 단점이 있다.
첫째, 제1광모듈, 광검출기 및, 제2광모듈 중 적어도 하나의 요소를 반드시 조정하여야 하므로 조립성이 저하되고 조립불량이 증가된다.
둘째, 제1 및 제2광모듈을 별도의 위치에 채용함으로 소형화가 어렵다.
셋째, 각 광원의 광출력을 조절하기 위한 모니터링 광검출기가 2개 필요하므로 회로 배선이 복잡하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 광학적 구성의 단순화 및 부품수를 절감한 구조의 광출력모듈과 이를 채용한 호환형 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광출력모듈은, 기판과; 상기 기판 상에 설치되며, 일 파장의 레이저 광을 서로 대향하는 양측면으로 조사하는 제1광원과; 상기 제1광원에 대해 상호 소정 간격 이격된 채로 상기 기판 상에 설치되며, 상기 제1광원에서 조사되는 광과는 다른 파장의 레이저 광을 서로 대향하는 양측면으로 조사하는 제1광원과; 상기 제1광원과 상기 제2광원 사이의 상기 기판 상에 배치되며, 상기 제1 및 제2광원 각각의 일 측면에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 일 방향으로 향하도록 하는 반사부재와; 상기 제1 및 제2광원 각각의 다른 측면에서 조사된 레이저 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원의 광출력을 모니터링하 는 제1 및 제2모니터용 광검출기와; 상기 기판, 제1 및 제2광원, 반사부재 및, 제1 및 제2모니터용 광검출기를 감싸는 패키지 프레임과; 상기 패키지 프레임을 관통하여 형성되며 상기 제1 및 제2광원과 상기 제1 및 제2모니터용 광검출기에 와이어 본딩된 리드프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는, 기판과, 상호 소정 간격 이격된 채로 상기 기판 상에 설치되며 양 측면으로 제1 및 제2파장의 레이저 광을 조사하는 제1 및 제2광원과, 상기 제1광원과 상기 제2광원 사이의 상기 기판 상에 배치되며 상기 제1 및 제2광원 각각의 일 측면에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 일 방향으로 향하도록 하는 반사부재와, 상기 제1 및 제2광원 각각의 다른 측면에서 조사된 레이저 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원의 광출력을 모니터링 하는 제1 및 제2모니터용 광검출기를 포함하는 광출력모듈과; 상기 광출력모듈과 광기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사된 제1 및 제2레이저 광을 광기록매체에 집속시키는 대물렌즈와; 상기 광출력모듈과 대물렌즈 사이의 광로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광로변환수단과; 상기 광출력모듈과 상기 광로변환수단 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 회절투과시키는 그레이팅과; 상기 제1 및 제2광원에서 조사되고 상기 광기록매체에서 반사된 후 상기 광로변환수단을 경유하여 입사된 광을 수광하는 광검출수단과; 상기 광로변환수단과 상기 광검출수단 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광출력모듈(100)은 기판(111)과, 이 기판(111) 상에 배치되며 서로 다른 파장영역의 레이저 광을 조사하는 제1 및 제2광원(121)(131)과, 상기 제1 및 제2광원(121)(131)에서 조사된 광이 일 방향으로 향하도록 하는 반사부재(115)와, 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각에서 조사된 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원(121)(131)의 광출력을 모니터링하는 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)와, 패키지 프레임(141) 및, 리드프레임(145)을 포함하여 구성된다.
상기 기판(111)은 실리콘 재질로 된 것으로, 식각에 의해 마련된 상기 제1 및 제2광원(121)(131), 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)가 장착될 내부 공간을 가진다.
상기 제1광원(121)은 상기 기판(111)의 내부 공간에 설치되며, 일 파장 예컨대, 650nm 파장의 레이저 광을 서로 대향하는 양 측면으로 조사한다. 이 제1광원(121)에서 두 방향으로 조사된 광 중 일 방향의 광은 상기 반사부재(115) 쪽으로 향하고, 다른 방향의 광은 상기 제1모니터용 광검출기(125) 쪽으로 향한다.
상기 제2광원(131)은 상기 제1광원(121)에 대해 소정 간격 이격된 채로 상기 기판(111) 상에 설치되며, 소정 파장 예컨대, 780nm 파장의 레이저 광을 서로 대향되는 양 측면으로 조사한다. 이 제2광원(131)에서 두 방향으로 조사된 광 중 일 방향의 광은 상기 반사부재(115) 쪽으로 향하고, 다른 방향의 광은 상기 제1모니터용 광검출기(135) 쪽으로 향한다.
여기서, 상기 기판(111)의 내부 공간에는 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각이 부착되는 위치에 인입 형성되어, 상기 제1광원(121)과 제2광원(131)의 부착위치를 가이드 하는 한 쌍의 가이드홈(111a)(111b)이 형성된 것이 바람직하다. 따라서, 기판(111)에 대한 상기 제1 및 제2광원(121)(131)의 부착 오차를 최소화함으로써 제1 및 제2광원(121)(131)의 상대적인 광축 시프트 양을 정밀하게 제어할 수 있다.
상기 반사부재(115)는 상기 제1광원(121)과 제2광원(131) 사이의 상기 기판(111)에 배치되며, 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각의 일 측면에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 일 방향으로 향하도록 한다. 이 반사부재(115)는 상기 기판(111)에 일체로 형성되며 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각에 대해 소정 각도 경사지게 배치된 제1 및 제2면(113a)(113b)을 갖는 베이스(113)와, 상기 제1 및 제2면(113a)(113b) 각각에 형성되어 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각에서 입사된 광을 반사시키는 제1 및 제2반사부(115a)(115b)를 포함한다.
상기 베이스(113)는 상기 기판(111)을 식각하여 내부 공간 형성시에 형성되는 것으로 제1면(113a)과 기판(111) 사이 및, 제2면(113b)과 기판(111) 사이의 각도가 45°인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 기판(111)의 재질로 선택된 실리콘은 큐빅 형태의 결정구조를 가지므로 45°방향의 식각이 용이하다. 상기 제1 및 제2반사부(115a)(115b)는 상기 베이스(113)의 제1 및 제2면(113a)(113b) 상에 코팅에 반사코팅에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제1 및 제2광원(121)(131)에서 조사되고 상기 제1 및 제2반사부(115a)(115b) 각각에서 반사된 두 광은 그 각 각의 광축 사이 간격
Figure 111999008218436-pat00001
을 유지한 채로 나란하게 진행한다.
또한, 제1 및 제2광원(121)(131)에서 출사되어 광학요소들을 경유시 출사광의 파장 차이에 의한 출사광의 단면 크기 변화를 감안하여, 상기 제2광원(131)의 출사면(131a)과 상기 반사부재(115) 사이의 광축 상의 길이가 상기 제1광원(121)의 출사면(121a)과 상기 반사부재(115) 사이의 광축 상의 길이보다 상대적으로 길도록 배치된 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135) 각각은 상기 기판(111) 상에 배치되어, 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각에서 조사된 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각의 광출력을 모니터링 한다. 여기서, 상기 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135) 각각은 상기 기판(111) 상의 해당위치에 p형 반도체층과 n형 반도체층을 적층하는 반도체 공정을 통하여 제조되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)는 별도의 기판(미도시)에 대해 반도체 공정을 통하여 제조한 후, 상기 기판의 측벽에 접합 배치되는 것도 가능하다.
상기 패키지 프레임(141)은 상기 기판(111), 제1 및 제2광원(121)(131), 반사부재(115) 및, 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)를 감싸 패키지화 한다. 이 패키지 프레임(141)은 몰드 수지 등의 재질로 구성된다.
상기 리드프레임(145)은 상기 패키지 프레임(141)을 관통하여 형성되며, 상기 제1 및 제2광원(121)(131)과, 상기 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)에 일단이 와이어 본딩된다. 이 리드프레임(145)은 상기 기판(111)을 접지 시키기 위 한 하나의 리드, 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각에 구동전원을 제공하는 두 리드, 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)에서 검출된 전기신호를 전달하기 위한 하나의 리드로 구성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2광원(121)(131)은 선택적으로 구동되므로, 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)에 대해 하나의 리드를 공통으로 사용하는 것이 가능하다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는 광출력모듈(100)과, 상기 광출력모듈(100)에서 출사된 광을 광기록매체(1)에 집속시키는 대물렌즈(159)와, 입사광의 진행경로를 변환하는 광로변환수단(153)과, 상기 광출력모듈(100)과 상기 광경로변환수단(153) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 회절 투과시키는 그레이팅(151)과, 상기 광출력모듈(100)에서 조사되고 상기 광기록매체(1)에서 반사된 후 상기 광로변환수단(153)을 경유하여 입사된 광을 수광하는 광검출수단(170) 및, 상기 광로변환수단(153)과 상기 광검출수단(170) 사이의 광경로 상에 배치된 홀로그램소자(161)를 포함하여 구성된다.
상기 광출력모듈(100)은 도 3 및 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 기판(111)과, 이 기판(111) 상에 배치되며 서로 다른 파장영역의 레이저 광을 조사하는 제1 및 제2광원(121)(131)과, 상기 제1 및 제2광원(121)(131)에서 조사된 광이 일방향으로 향하도록 하는 반사부재(115)와, 상기 제1 및 제2광원(121)(131) 각각에서 조사된 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원(121)(131)의 광출력을 모니터링하는 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135)와, 패키지 프레임(141) 및, 리드프레임(145)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 기판(111), 제1 및 제2광원(121)(131), 반사부재(115), 제1 및 제2모니터용 광검출기(125)(135), 패키지 프레임(141) 및, 리드프레임(145)의 배치 및 구성은 앞서 설명된 바와 실질적으로 동일하므로 그 자세한 설명을 생략한다.
상기 제1광원(121)은 광기록매체(1)로 상대적으로 두께가 얇은 광디스크(1a) 예컨대, DVD가 채용시 사용되는 것으로, 대략 635 내지 650nm 영역의 광을 출사한다. 그리고, 제2광원(131)은 광기록매체(1)로 상대적으로 두께가 두꺼운 광디스크(1b) 예컨대, CD가 채용시 사용되는 것으로 대략 780nm 영역의 광을 출사한다. 그리고, 상기 제2광원(131)의 출사면과 상기 반사부재(115) 사이의 광축 상의 길이가 상기 제1광원(121)의 출사면과 상기 반사부재(115) 사이의 광축 상의 길이보다 상대적으로 길도록 상기 제1 및 제2광원(121)(131)이 배치된 것이 바람직하다.
상기 그레이팅(151)은 상기 광출력모듈(100)과 상기 광로변환수단(153) 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광 특히 상기 제2광원(131)에서 조사된 광을 0차광, ±1차광,... 으로 회절투과시킨다. 이는 상대적으로 두께가 두꺼운 광기록매체(1)에서 반사된 광의 트랙오차신호를 3빔법에 의해 검출할 수 있도록 한다.
상기 광로변환수단(153)은 도시된 바와 같은 구조의 빔스프리터(154) 등으로 구성된다. 상기 빔스프리터(154)는 상기 광출력모듈(100)에서 출사된 광이 상기 광기록매체(1)로 향하도록 하고, 상기 광기록매체(1)에서 반사된 광이 상기 광검출수단(170)으로 향하도록 광의 진행경로를 변환한다.
상기 홀로그램소자(161)는 상기 빔스프리터(154)와 상기 광검출수단(170) 사 이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 +1차광과, -1차광으로 회절 투과시킨다. 이 홀로그램소자(161)에서 분리된 +1차광과, -1차광은 서로 초점위치가 다르게 맺히므로, 비점수차법으로 포커스 오차신호 검출하는데 이용된다. 즉, 온 포커스(on focus)시, 상기 홀로그램소자(161)에서 회절 투과된 +1차광은 광검출수단(170)의 전방에서 초점을 맺고, -1차광은 광검출수단(170)의 후방에서 초점을 맺게 된다. 여기서, 상기 그레이팅(151)에서의 회절방향과 상기 홀로그램소자(161)에서의 회절바향은 상호 직각을 이루도록 배치된 것이 바람직하다.
상기 광검출수단(170)은 각각 독립적으로 광전변환하는 10개의 분할판으로 구성된 제1 내지 제4광검출기(171)(173)(175)(177)로 구성된다.
상기 제1 및 제2광검출기(171)(173)는 상호 소정 간격 이격된 채로 배치되며, 상기 그레이팅(151)에서 0차광으로 회절되고 상기 홀로그램소자(161)에서 재차 +1차 및 -1차광으로 회절된 광을 각각 수광한다. 상기 제1광검출기(171)는 위상차법으로 상대적으로 두께가 얇은 광기록매체(1a)에 대한 트랙오차신호(TES)를 검출할 수 있도록
Figure 111999008218436-pat00002
배열을 갖는 네 분할판(A, B, C, D)과, 상기 분할판(A, B)과 분할판(C, D) 사이에 배치된 하나의 분할판(G1)을 포함한다. 여기서, 상기 제1광검출기(171)의 분할판(A, D)과 분할판(B, C) 사이의 경계 부분은 온(On) 트랙시 상기 제1광원(121)에서 조사되어 상기 제1광검출기(171)에 맺힌 광스폿(S11)의 중심이 지나는 부분에 맞추어 위치된다.
상기 제2광검출기(173)는 상기 제1광검출기(171)에서 검출된 신호와의 차동에 의해 포커스오차신호(FES)를 검출하도록 3분할된 세 분할판(G2, H, G3)를 포함 한다.
상기 제3 및 제4광검출기(175)(177)는 상기 제1 및 제2광검출기(171)(173)를 사이에 두고 소정 간격 이격되게 배치되며, 상기 그레이팅(151)에서 +1차/-1차광으로 각각 회절되고 상기 홀로그램소자(161)에서 재차 +1차 및 -1차광으로 회절된 광을 각각 수광한다.
여기서, 상기 제1광검출기(171)에 수광되는 광에 있어서, 상기 제1광원(121)에서 조사되어 맺힌 광스폿(S11)은 상기 제2광원(131)에서 조사되어 맺힌 광스폿(S21)과 소정 간격
Figure 111999008218436-pat00003
만큼 이격된 채로 맺힌다. 그리고, 상기 제2광검출기(173)에 수광되는 광에 있어서, 상기 제1광원(121)에서 조사되어 맺힌 광스폿(S12)은 상기 제2광원(131)에서 조사되어 맺힌 광스폿(S22)과 소정 간격
Figure 111999008218436-pat00004
만큼 이격된 채로 맺힌다.
이는 상기 제1 및 제2광원(121)(131)이 상기 기판(111)에 대해 간격
Figure 111999008218436-pat00005
만큼 이격된 채로 배치된 것과, 홀로그램소자(161)에서 파장에 따른 회절각도 차이에 기인한 것이다. 특히, 간격
Figure 111999008218436-pat00006
와
Figure 111999008218436-pat00007
가 다른 것은 상기 홀로그램소자(111)에서 780nm 파장의 광이 650nm 파장의 광에 비하여 회절각도가 크므로 +1차광의 경우 두 개의 광의 시프트 양은 -1차의 경우보다 작아짐에 기인한 것이다.
상기 제1 내지 제4광검출기(171)(173)(175)(177)를 통하여, 상대적으로 두께가 다른 두 광기록매체(1a)(1b) 예컨대, DVD, CD에 대한 트랙 오차신호, 포커스 오차신호 및 정보신호는 다음과 같은 합과, 차에 의해 얻어진다.
DVD 포커스 오차신호 = (G1+G2+G3) - (A+B+C+D+H)
DVD 트랙 오차신호 = (A+C)위상 - (B+D)위상
CD 포커스 오차신호 = (G1+G2+G3) - (A+B+C+D+H)
CD 트랙 오차신호 = E - F
DVD, CD 정보신호 = A+B+C+D+G+H
또한, 본 발명에 따른 광픽업장치는 상기 빔스프리터(154)와 상기 대물렌즈(159) 사이의 경로 상에는 입사광을 반사시켜 경로를 바꾸어주는 미러(157)와, 입사되는 발산광을 집속시켜 평행광이 되도록 하는 콜리메이팅렌즈(155) 등의 광학요소를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 구성된 호환형 광픽업장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
광기록매체(1)로 DVD 등의 상대적으로 두께가 얇은 광디스크(1a)를 채용시는 상기 제1광원(121)에서 조사된 광을 이용한다. 즉, 상기 제1광원(121)에서 조사된 광은 빔스프리터(154)를 투과한 후, 상기 콜리메이팅렌즈(155)에 의해 평행광이 된 채로 상기 미러(157)에서 반사된 후 상기 대물렌즈(159)로 향한다. 상기 대물렌즈(159)는 입사광이 상대적으로 두께가 얇은 광디스크(1a)에 맺히도록 집속시킨다. 상기 광디스크(1a)에서 반사된 광은 대물렌즈(159), 미러(157), 콜리메이팅렌즈(155)를 경유하여 빔스프리터(154)로 향한다. 이 광은 상기 빔스프리터(154)에서 반사된 후, 홀로그램소자(161)에서 +1차광과, -1차광을 회절되고 제1 내지 제4광검출기(171)(173)(175)(177)에 맺힌다. 상기 제1 내지 제4광검출기(171)(173)(175) (177)는 입사광으로부터 상대적으로 두께가 얇은 광디스크(1a)에 대한 정보신호와, 위상차법에 의한 트랙오차신호, 상기 홀로그램소자에 의한 비점수차법에 의해 포커스오차신호를 검출한다.
상기 제1광원(121)에서 후 측면으로 조사된 광은 제1모니터용 광검출기(125)에 맺히게 되며, 상기 제1모니터용 광검출기(125)와 상기 제1광원(121) 사이에 마련된 광출력 제어회로(미도시)를 통해 상기 제1광원(121)의 광출력을 제어하게 된다.
한편, 예컨대 CD 등의 상대적으로 두께가 두꺼운 광디스크(1b)를 광기록매체(1)로 채용시는 제2광원(131)에서 조사된 광을 이용한다. 이 경우, 제2광원(131)에서 조사된 광은 그레이팅(151)에 의해 적어도 3빔으로 회절된 후, 빔스프리터(141)를 투과하여 광기록매체(1) 쪽으로 향한다. 이 광은 대물렌즈(159)에 의해 상대적으로 두께가 두꺼운 광디스크(1b)에 집속된 후 반사되고, 대물렌즈(159), 빔스프리터(154), 홀로그램소자(161)를 경유하여 제1 내지 제4광검출기(171)(173)(175) (177)에 맺힌다. 상기 제1 내지 제4광검출기(171)(173)(175)(177)는 입사광으로부터 상대적으로 두께가 두꺼운 광디스크(1a)에 대한 정보신호와, 3빔법에 의한 트랙오차신호, 상기 홀로그램소자에 의한 비점수차법에 의해 포커스오차신호를 검출한다.
제2광원(131)에서 후 측면으로 조사되고 상기 빔스프리터(154)를 투과한 광은 상기 제2모니터용 광검출기(135)에 맺히게 되며, 상기 제2모니터용 광검출기(135)와 제2광원(131) 사이에 마련된 광출력 제어회로(미도시)를 통해 상기 제2광원(131)의 광출력을 제어하게 된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 광출력모듈 및 이를 채용한 호환형 광픽업장치는 다음과 같은 이점이 있다.
첫째, 제1 및 제2광원이 하나의 광모듈 내에 있으므로, 광픽업장치의 조립 공수가 DVD 전용 또는 CD 전용의 광픽업장치와 마찬가지로 간단해진다.
둘째, 복수의 파장에 대해 각각 구비된 모니터용 광검출기에서 얻어진 광출력신호를 하나의 광출력 제어회로를 이용하여 제어하므로, 광출력 제어회로의 배선이 간단해진다.

Claims (11)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 설치되며, 일 파장의 레이저 광을 서로 대향하는 양측면으로 조사하는 제1광원과;
    상기 제1광원에 대해 상호 소정 간격 이격된 채로 상기 기판 상에 설치되며, 상기 제1광원에서 조사되는 광과는 다른 파장의 레이저 광을 서로 대향하는 양측면으로 조사하는 제2광원와;
    상기 제1광원과 상기 제2광원 사이의 상기 기판 상에 배치되며, 상기 제1 및 제2광원 각각의 일 측면에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 일 방향으로 향하도록하 는 반사부재와;
    상기 제1 및 제2광원 각각의 다른 측면에서 조사된 레이저 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원의 광출력을 모니터링하는 제1 및 제2모니터용 광검출기와;
    상기 기판, 제1 및 제2광원, 반사부재 및, 제1 및 제2모니터용 광검출기를 감싸는 패키지 프레임과;
    상기 패키지 프레임을 관통하여 형성되며 상기 제1 및 제2광원과 상기 제1 및 제2모니터용 광검출기에 와이어 본딩된 리드프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광출력모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사부재는,
    상기 기판과 일체로 형성되며, 소정 기울기를 갖는 제1 및 제2면을 갖는 베이스와; 상기 제1 및 제2면 각각에 형성되어 제1 및 제2광원 각각에서 입사된 광을 반사시키는 제1 및 제2반사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광출력모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2광원은 상기 제1광원에서 조사되는 레이저 광의 파장에 비하여 상대적으로 긴 파장의 레이저 광을 조사하고,
    상기 제2광원의 출사면과 상기 반사부재 사이의 광축 상의 길이가 상기 제1광원의 출사면과 상기 반사부재 사이의 광축 상의 길이보다 상대적으로 길도록 상기 제1 및 제2광원 각각이 배치된 것을 특징으로 하는 광출력모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판은,
    상기 제1 및 제2광원 각각이 부착되는 위치에 인입 형성되어, 상기 제1 및 제2광원 각각의 부착위치를 가이드하는 한 쌍의 가이드홈을 갖는 것을 특징으로 하는 광출력모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2광원에서 조사되고 상기 반사부재에 의해 분기된 광이 출사되는 출사공을 가지며, 상기 제1 및 제2광원, 상기 반사부재 및, 상기 제1 및 제2모니터용 광검출기를 감싸도록 상기 패키지 프레임 상에 설치된 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광출력모듈.
  6. 기판과, 상호 소정 간격 이격된 채로 상기 기판 상에 설치되며 양 측면으로 제1 및 제2파장의 레이저 광을 조사하는 제1 및 제2광원과, 상기 제1광원과 상기 제2광원 사이의 상기 기판 상에 배치되며 상기 제1 및 제2광원 각각의 일 측면에서 조사된 레이저 광을 반사시켜 일 방향으로 향하도록 하는 반사부재와, 상기 제1 및 제2광원 각각의 다른 측면에서 조사된 레이저 광을 수광하여 상기 제1 및 제2광원의 광출력을 모니터링하는 제1 및 제2모니터용 광검출기를 포함하는 광출력모듈과;
    상기 광출력모듈과 광기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사된 제1 및 2레이저 광을 광기록매체에 집속시키는 대물렌즈와;
    상기 광출력모듈과 대물렌즈 사이의 광로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광로변환수단과;
    상기 광출력모듈과 상기 광로변환수단 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 회절 투과시키는 그레이팅과;
    상기 제1 및 제2광원에서 조사되고 상기 광기록매체에서 반사된 후 상기 광로변환수단을 경유하여 입사된 광을 수광하는 광검출수단과;
    상기 광로변환수단과 상기 광검출수단 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 회절 투과시키는 홀로그램소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반사부재는,
    상기 기판과 일체로 형성되며, 소정 기울기를 갖는 제1 및 제2면을 갖는 베이스와; 상기 제1 및 제2면 각각에서 형성되어 제1 및 제2광원 각각에서 입사된 광을 반사시키는 제1 및 제2반사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2광원은 상기 제1광원에서 조사되는 레이저 광의 파장에 비하여 상대적으로 긴 파장의 레이저 광을 조사하고,
    상기 제2광원의 출사면과 상기 반사부재 사이의 광축 상의 길이가 상기 제1광원의 출사면과 상기 반사부재 사이의 광축 상의 길이보다 상대적으로 길도록 상기 제1 및 제2광원 각각이 배치된 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 기판은,
    상기 제1 및 제2광원 각각이 부착되는 위치에 인입 형성되어, 상기 제1 및 제2광원 각각의 부착위치를 가이드하는 한 쌍의 가이드홈을 갖는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 그레이팅과 홀로그램소자 각각은 상기 그레이팅과 홀로그램소자 각각에 의해 회절된 광의 회절방향이 직각을 이루도록 배치되고,
    상기 광검출수단은,
    상호 소정 간격 이격된 채로 배치되며, 상기 그레이팅에서 0차광으로 회절되고 상기 홀로그램소자에서 재차 +1차 및 -1차광으로 회절된 광을 각각 수광하는 제1 및 제2광검출기와;
    상기 제1 및 제2광검출기를 사이에 두고 소정 간격 이격되게 배치되며, 상기 그레이팅에서 +1차/-1차광으로 각각 회절되고 상기 홀로그램소자에서 재차 +1차 및 -1차광으로 회절된 광을 각각 수광하는 제3 및 제4광검출기를; 포함하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1광검출기는 위상차법으로 트랙오차신호(TES)를 검출하도록 2Ｘ2 배열을 갖는 네 분할판(A, B, C, D)과, 상기 분할판(A, B)과 분할판(C, D) 사이에 배치된 일 분할판(G1)을 포함하고,
    상기 제2광검출기는 상기 제1광검출기에서 검출된 신호와의 차동에 의해 포커스오차신호(FES)를 검출하도록 3분할된 세 분할판(G2, H, G3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 호환형 광픽업장치.
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