KR970011227B1 - 멀티 레이저비임형 광픽업장치 - Google Patents

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KR970011227B1 KR1019940009416A KR19940009416A KR970011227B1 KR 970011227 B1 KR970011227 B1 KR 970011227B1 KR 1019940009416 A KR1019940009416 A KR 1019940009416A KR 19940009416 A KR19940009416 A KR 19940009416A KR 970011227 B1 KR970011227 B1 KR 970011227B1
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Abstract

요약없음

Description

멀티 레이저비임형 광픽업장치
제1도는 종래의 일예에 따른 광픽업장치의 구성을 설명하는 도면.
제2도는 제1도에 도시된 광픽업장치에서 정보기록매체상에 레이저비임의 조사되는 레이저비임과 그 정보기록매체로부터 반사되는 레이저비임의 수광을 설명하는 도면.
제3도는 본 발명에 따른 멀티 레이저비이형 광픽업장치의 구성을 설명하는 개략도.
제4도(a) 내지 (c)는 제3도에 도시된 본 발명에 따른 멀티 레이저비임형 광픽업 장치에 채용된 레이저광원과 정보기록매체상에 조사된 레이저비임의 형태 및 수광소자의 일예를 나타낸도면.
제5도(a)와 (b)는 제3도에 도시된 본 발명에 따른 멀티 레이저비임형 광픽업장치의 레이저광원과 정보기록매체상에 조사된 레이저비임의 형태 및 수광소자의 다른 예를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30 : 레이저광원,30a,30c : 레이저소자,
31 : 비임스플리터,32 : 콜리메이트렌즈,
33 : 대물렌즈,34 : 수광소자,
34a,34c : 수광부.
본 발명은 멀티 레이저비임형 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광픽업장치에서 정보독출을 위한 멀티레이저비임(즉, 3분할 레이저비임)을 1차원의 어레이형태로 배열된 복수의 레이저발광소자로부터 취함과 더불어 그 3분할 레이저비임의 정보 기록매체로부터의 3분할 반사광으로부터 검출되는 2개의 가이드비임의 위상차가 항상 180°를 유지하도록 2개의 가이드레이저비임의 위치를 스위칭함에 의해 트랙킹서보가 원활하게 동작될 수 있도록 한 멀티 레이저비임형 광픽업장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 레이저디스크라든지 컴팩트디스크와 같은 정보기록 매체의 정보기록면에 기록된 정보를 레이저비임에 의해 독취하기 위한 광학적 성질을 이용하는 디스크재생시스템에는 그 정보기록매체의 정보기록면에 대해 레이저비임을 조사하고 그 정보기록면으로부터 반사되는 반사광을 수취하여 정보를 독취하도록 된 광픽업장치가 채용된다.
그러한 광픽업장치는 데체로 단일의 레이저비임을 이용하는 1비임방식과 단일의 레이저비임을 3분할하여 이용하는 3비임방식으로 구분되고, 그 구성은 1비임의 방식은 경우 제1도에 도시된 바와 같이 단일의 레이저다이 오드로 구성되어 레이저비임을 발생하는 광원(10)과 이 광원(10)에서 방사되는 레이저비임을 평행광으로 변환하는 콜리메이트 렌즈(Clooimate Lens; 11), 이 콜리메이트 렌즈(11)에 의해 평행광으로 변환되어 비임스플리터(Beam Splitter; 12) 1/4파장판(13)을 통해 입사되는 레이저비임을 정보기록매체(D)의 정보기록면, 정확하게는 그 정보기록매체(D)의 반사면(R)에 집광하는 대물렌즈(14)를 갖추어 구성되고, 그 정보기록매체(D)의 반사면(R)으로부터 반사되는 반사광은 대물렌즈(14)를 통해 평행광선으로 변환되어 1/4파장판(13)에서 그 편파면이 90°변화된 다음 레이저비임의 입사광과 반사광을 분리하는 비임스플리터(12)에서 반사광이 분리되며, 그러한 반사광에 대해 광픽업장치에는 그 반사광을 접속하는 집속렌즈(15)와 이 집속렌즈(15)에 의해 집속된 반사광을 원통렌즈 또는 나이프에지(Knige edge; 16)를 통해 상기 3분할 반사광을 수광하는 수광다이오드(17)를 갖추어 구성된다.
그리고, 상기 비임스플리터(12)는 2개의 직각프리즘을 경사지게 근접배치해서 입사광에 대해서는 직진성을 보장하는 반면, 반사광에 대해서는 횡방향으로 90°반사되도록 어느 일방향의 프리즘의 경사면에 편광막이 도포된다. 또, 1/4파장판(13)은 복굴절현상을 이용하여 직선편광을 원편광으로 변환하거나 원편광을 직선평광으로 변환하는 작용을 행하게 된다.
이에 대해, 3비임방식의 경우에는 콜리메이트 렌즈(11)의 전방 또는 후방 즉, 광원(11)과 콜리메이트 렌즈(11)의 사이 또는 그 콜리메이트 렌즈(11)와 비임스플리크(12)의 사이에 레이저비임을 3분할하는 회절격자(Grating; 18)가 구비된다.
이러한 구성의 광픽업장치에 따르면, 광원(10)에서 방사되는 레이저비임이 콜리메이트 렌즈(11)[3비임방식의 경우에는 회절격자(18)에 의해 3분할]에서 평행광으로 변화된 다음 입사광과 반사광을 분리하는 비임스플리트(12)와 1/4파장판(13)을 통해 대물렌즈(14)에서 정보기록매체(D)의 반사면(R)상에 대략 1μm의 비임스폿(Beam Spot)을 형성하게 된다.
그 정보기록매체(D)에 조사된 레이저비임은 정보가 기록된 피트(P)의 유무에 따라 반사광량이 다르게 되고, 그 반사광이 대물렌즈(14)에서 평행광으로 변환된 다음 1/4파장판(13)에서 그 편파면이 90°변화되며, 이어 비임스폴리터(12)에서 방향이 전환되어 집속렌즈(15)에 의해 집속된다. 그 집속된 반사광이 원통렌즈 또는 나이프에지(16)를 통해 4분할 수광다이오드(17)에 수광되고, 그 수광다이오드에 집광되는 상태에 따라 상기 정보기록매체(D)에 대한 픽업장치의 위치정도(精度)가 판단됨과 더불어 그 정보기록매체(D)의 피치(P)에 의해 결정되는 반사광량을 기초로 정보의 재생이 이루어지게 된다.
주지된 바와 같이, 상기한 구성을 가지는 종래의 3분할 비임방식의 광픽업장치에서는 레이저다이오드로 구성되는 광원(10)으로부터 방사되는 레이저비임에 대해 제1 및 제2가이드비임과 메인 비임의 3비임으로 분할하기 위한 회절격자(18)가 구비되는 경우, 그 3분할 비임은 상기 정보기록매체(D)의 표면상에 제2도(a)에 도시된 형태로 조사되고, 그 정보기록매체(D)로부터 반사되는 반사광은 제2도(b)에 도시된 형태로 상기 수광소자(17)의 메인비임수광부(17a)제1 및 제2가이드비임수광부(17b, 17c)상에 수광된다.
여기서 상기 광원(10)으로부터 발생되는 레이저비임을 3비임분할 하는 상기 회절격자(18)는 트랙킹에러의 감도를 향상시키기 위해 제2도(a)에서 도시된 상기 정보기록매체(D)의 표면에 형성된 트랙(20)중 소정트랙과 그 인접한 트랙간의 피치에 대해 대략 1/4이 되도록 조절될 필요가 있다.
그러나, 3비임방식을 이용하는 광픽업장치에 따르면 트랙킹서보 OFF 상태에서 트랙킹의 피크-피크치가 최대로 되도록 하기 위해서는 2개의 가이드 비임의 위상차가 180°로 되도록 하기 위해서는 2개의 가이드비임이 각기 ±1/4트랙피치에 위치 되도록 해야만이 트랙킹에러에 구동감도가 크게 된다. 따라서, 그러한 회절격차(18)의 조정은 상당한 정밀도가 요구되며, 그 회절격자(18)가 스윙아암(Swing Arm)형인 경우에는 상기 메인 비임(제2도에서 22)의 양측에 위치하는 제1 및 제2가이드비임(제2도(a)에서 21a, 21b)과 트랙(20)간의 각도가 변하게 되어 트랙킹서보 OFF상태에서 트랙킹에러의 피크-피크치가 변하게 되어 트랙킹서보가 불가능하게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술을 감안하여 이루어진 것으로, 디스크형상의 정보기록매체에 레이저비임을 조사하는 레이저광원을 메인 비임과 제1 및 제2가이드비임의 3분할 레이저비임의 발생이 가능하도록 어레이형태로 배열된 복수의 레이저발광소자를 갖추도록 구성함과 더불어 수광소자에 대해서도 3분할 레이저비임의 수광이 가능하도록 그 레이저광원과 대응하는 형태로 구성하여 그 레이저발광소자의 스위칭구동에 의해 트랙킹서보 OFF상태에서 피크-피크치가 최대로 되도록 하는 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 디스크형상의 정보기 록매체의 표면에 정보의 독출을 위한 레이저비임을 조사는 레이저광원과, 상기 레이저광원에서 방사되는 레이저비임을 상기 정보기록매체를 향해 전향시키는 레이저비임편향수단, 상기 레이저비임편향수단에 의해 전향된 레이저비임을 평행광으로 변환하는 콜리메이트렌즈를 통해 입사되는 레이저비임을 상기 정보기록매체의 표면상에 집광하는 대물렌즈 및, 상기 정보기록매체로부터 반사되어 상기 대물렌즈와 콜리메이트렌즈 및 레이저비임편향수단을 통과한 3분할 레이저비임과 반사광을 수광하여 트랙킹에러를 검출하는 수광소자를 포함하여 구성된 광픽업장치에 있어서, 상기 레이저광원은 상기 3분할 레이저비임에서 상기 메인 비임을 발생하는 단일의 제1레이저소자와, 상기 트랙킹에러의 보정이 가능하도록 상기 제1 및 제2가이드비임을 변위적으로 발광하는 제2 및 제3레이저소자를 갖추어 구성되고, 상기 수광소자는 상기 3분할 레이저비임에서 상기 메인비임을 수광하는 단일의 제1수광부와 각기 복수의 수광부소자가 상기 제2 및 제3레이저소자와 대응하는 어레이형태로 배열되어 상기 제1 및 제2가이드비임를 수광하는 제2 및 제3수광부를 갖추어 구성된 멀티 레이저비임형 광픽업장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2가이드비임을 발광하는 상기 제2 및 제3레이저소자는 상기 정보기록매체에 대한 트랙킹에러의 보정이 가능하도록 상기 수광소자에 의해 검출되는 제1 및 제2가이드비임의 위상자가 180°로 되도록 대응하는 위치의 소자가 구동제어되는 어레이형태로 형성된다.
또, 상기 제2 및 제3레이저소자는 상기 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자를 중심으로 일정한 원호형상으로 배열되거나, 상기 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자를 중심으로 선형배치된다.
바람직하게, 상기 제2 및 제3수광부는 상기 메인 비임을 수광하는 제1수광부를 중심으로 일정한 원호형상으로 배열되거나, 상기 메인 비임을 수광하는 제1수광부를 중심으로 선형배치된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 레이저어레이를 갖춘 광픽업장치에 의하면, 1차원 어레이형태로 배열된 복수의 레이저소자를 갖춘 레이저광원으로부터의 3분할레이저비임을 얻어서 정보기록매체에 조사하고 그 정보기록매체로부터의 3분할반사광을 수광하여 복수의 수광부로 구성되는 수광수자에 의해 검출되는 트랙킹에러신호를 기초로 그 트랙킹에러의 보상이 가능하게 트랙킹서보 OFF상태에서 트랙킹에러의 피크-피크치가 최대로 되도록 가이드비임의 위치를 스위칭함으로써, 회절격자의 배제가 가능하게 될 뿐만 아니라 그 회절격자의 조정이 불필요하게 된다.
이어, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제3도는 본 발명에 따른 레이저어레이를 갖춘 광픽업장치를 설명하는 구성도로서, 참조부호 30은 정보기록매체(디스크;D)의 표면에 대해 조사되는 레이저비임을 3분할형태로 발광하는 레이저광원으로서, 바람직하게 그 레이저광원(30)은 메인 비임과 제1 및 제2가이드비임의 3분할 레이저비임에서 상기 메인 비임을 발생하는 단일의 제1레이저소자(30a; 제4도(a) 참조)와 각기 복수의 레이저소자가 1차원 어레이형태로 배열되어 상기 제1 및 제2가이드비임을 변위적으로 발광하는 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c; 제4도(a) 참조)를 갖추어 구성되고, 상기 제1 및 제2가이드비임을 발광하는 상기 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)는 상기 정보기록매체(D)에 대한 트랙킹에러의 보상이 가능하도록 후술하는 수광소자에 의해 검출되는 트랙킹에러의 피크-피크치가 트랙킹서보 OF F상태에서 최대로 확보되게 레이저소자가 스위칭구동되도록 설계된다. 본 발명에 바람직한 예에 따르면, 상기 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)는 제4도(a)에 도시된 바와 같이 상기 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자(30a)를 중심으로 일정한 원호형상으로 배열되어 상기 정보기록매체(D)에 대한 레이저비임의 트랙킹에러의 보정을 위해 도시되지 않은 제어수단에 의해 변위적으로 구동되도록 설계된다.
또, 제3도에서 31은 상기 레이저광원(30)에서 발광되는 3분할된 레이저비임을 상기 정보기록매체(D)를 향해 전향시키는 레이저비임편향수단으로 작용하는 비임스플리터를 나타내고, 32는 상기 비임스플리터(31)에 의해 전향된 레이저비임을 평행광으로 변환하는 콜레메이트렌즈를 나타내며, 33은 상기 콜레메이트랜즈(31)를 통해 입사되는 레이저비임을 상기 정보기록매체(D)의 표면상에 집광하는 대물렌즈를 나타낸다. 또, 34는 상기 정보기록매체(D)로부터 반사되어 상기 대물렌즈(33)와 클리메이트렌즈(32) 및 비임스플리터(31)를 통과한 반사광을 수광하여 트랙킹에러를 검출하는 수광소자를 나타낸다. 본 발명에 따르면, 상기 수광소자(34)는 바람직하게 상기 3분할 레이저비임에서 상기 메인비임을 수광하는 단일의 제1수광부(34a)와 각기 복수의 수광부소자가 상기 제2 및 제3레이저소자와 대응하는 어레러이형태로 배열되어 상기 제1 및 제2가이드비임을 수광하는 제2 및 제3수광부(34b, 34c)를 갖추어 구성된다. 본 발명의 바람직한 일예를 따르면, 상기 제2 및 제3수광부(3b, 34c)는 제4도(c)에 도시된 바와 같이 상기 메인 비임을 수광하는 제1수광부(34a)를 중심으로 일정한 원호형상으로 배열된다.
이어, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 멀티 레이저비임형 광픽업장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 정보기록매체(D)에 기록된 정보를 독취하기 위해 제3도 및 제4도에 도시된 레이저광원(30)을 구성하는 제1내자 제3레이저소자(30a, 30b, 30c)로부터 3분할 레이저비임 즉, 상기 제1레이저소자(30a)로부터 메인 비임이 발생됨과 더불어 예컨대 상기 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)에서 상기 정보기록매체(D)에 대해 레이저소자(30b-2, 30c-7)로부터 제1 및 제2가이드비임이 발생되는 경우에는 그 3분할 레이저비임은 상기 비임스플리터(31)에 의해 상기 정보기록매체(D)를 향해 지향되고, 그 지향된 3분할 레이저비임은 콜리메이트렌즈(32)에서 평행광으로 변환된 다음 대물렌즈(33)을 통해 제4도(b)에 도시된 형태로 상기 정보기록매체(D)의 표면에 조사, 즉 정보기록매체(D)의 표면에 형성된 트랙(35) 중 소정의 트랙상에 상기 레이저광원(30)에서 발생되는 3분할 레이저비임과 대응하는 형태로 메인 비임(36a)과 제1 및 제2가이드비임(36a, 36c)이 집광되어 정보의 독취가 행해지게 된다.
이어, 상기 레이저비임은 그 정보기록매체(D)의 표면에 기록된 정보에 따라 반사되어 상기 대물렌즈(33)와 콜리메이트렌즈(32) 및 비임스플리트(31)를 통과한 다음 상기 수광소자(34)에 수광된다. 즉, 제4도(c)에 도시된 바와 같이 상기 3분할 레이저비임에서 메인 비임은 상기 수광소자(34)의 제1의 4분할 수광부(34a)상에 수광되어 RF신호가 얻어지는 한편 상기 3분할 레이저비임에서 제1 및 제2가이드비임은 그 제1의 4분할 수광부(34a)를 중심으로 원호현상 어레이형태로 배열된 제2 및 제3수광부소자(34b, 34c)상에 수광된다. 따라서, 그러한 수광소자(34)상에 수광되는 3분할 레이저비임의 형태에 의거 트랙킹에러가 검출되고, 그 검출된 트랙킹에러는 트랙킹서보계(도시 생략)에 의해 보정치가 산출되어 그 산출된 보정치를 기초로 도시되지 않은 제어수단의 제어하에 그 트랙킹에러가 보정되며, 항상 트랙킹서보 OFF상태에서 트랙킹에러의 피크-피크치가 최대로 되도록 레이저광선(30)의 레이저소자가 스위칭 구동된다.
제5도(a)와 (b)는 본 발명에 따른 멀티 레이저비임형 광픽업장치에서 상기 레이저광원(30)과 수광소자(34)의 다른 예를 나타낸 도면으로, 상기 제4도(a)에 도시된 상기 레이저광원(30)에서는 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자(30a)를 중심으로 각 제1 및 제2가이드비임을 발생하는 제1 및 제2레이저소자(30b, 30c)가 일정한 원호형상으로 배치되지만, 제5도(a)에 도시된 레이저광원(30)에서는 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자(30a)를 중심으로 제1 및 제2가이드비임을 발생하는 제1 및 제2레이저소자(30b, 30c)가 선형적으로 배치된다.
또, 제4도(c)에 도시된 상기 수광소자(34)는 상기 제4도(a)에 도시된 레이저광원(30)과 대응되는 형태로 메인 비임을 수광하는 제1수광부(34a)를 중심으로 각 제1 및 제2가이드빔을 수광하는 제1 및 제2레이저소자(34b,34c)가 일정한 원호형상으로 배치되지만, 제5도(b)에 도시된 수광소자(34)에서는 메인 비임을 수광하는 제1레이저소자(34a)를 중심으로 제1 및 제2가이드빔을 발생하는 제1 및 제2레이저소자(34b, 34c)가 선형적으로 배치된다. 따라서, 제5도에 도시된 레이저광원(30)과 수정소자(34)에 의해서도 상기한 3분할 레이저비임의 발광 및 수광이 가능하게 되어 트랙킹에러의 검출 및 트랙킹서보계의 감도를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 레이저비임형 광픽업장치에 의하면 레이저광원에서 3분할 레이저비임을 발생하고, 정보기록매체로부터 반사되는 3분할 레이저비임의 반사광을 멀티 레이저비임의 수광이 가능하도록 구성된 수광수자에 수광하여 트랙킹에러를 검출하며 트랙킹서보 OFF상태에서 트랙킹에러의 피크-피크치가 최대로 되도록 레이저소자를 스위칭 구동함으로써 레이저광원에 의해 트랙킹에러의 피크-피크치가 최대로 확보되므로, 3분할 레이저비임을 얻기 위한 회절격자의 사용이 배제될 뿐만 아니라 그 회절 격차의 조정작업도 배제되고, 그에 따라 광픽업장치의 구조도 단순화될 수 있다.

Claims (6)

  1. 디스크형상의 정보기록매체(D)의 표면에 정보의 독출을 위한 레이저비임을 조사하는 레이저광원(30)과, 상기 레이저광원(30)에서 방사되는 레이저비임을 상기 정보기록매체를 향해 전향시키는 레이저비임편향수단(31), 상기 레이저비임편향수단(31)에 의해 전향된 레이저비임을 평행광으로 변환하는 콜리메이트렌즈(32)를 통해 입사되는 레이저비임을 상기 정보 기록매체(D)의 표면상의 집광하는 대물렌즈(33) 및, 상기 정보기록매체(D)로부터 산되어 상기 대물렌즈(33)와 콜리메이트렌즈(32) 및 레이저비임편향수단(31)을 통과한 3분할 레이저비임과 반사광을 수광하여 트랙킹에러를 검출하는 수광소자(34)를 포함하여 구성된 광픽업장치에 있어서, 상기 레이저광원(30)은 상기 3분할 레이저비임에서 상기 메인 비임을 발생하는 단일의 제1레이저소자(30a)와 상기 트랙킹서보계의 감도변화보정이 가능하도록 상기 제1 및 제2가이드비임을 변위적으로 발광하는 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)를 갖추어 구성되고, 상기 수광소자(34)는 상기 3분할 레이저비임에서 상기 메인비임을 수광하는 단일의 제1수광부(34a)와 각기 복수의 수광부소자가 상기 제2 및 제3레이저소자와 대응하는 어레이형태로 배열되어 상기 제1 및 제2가이드비임을 수광하는 제2 및 제3수광부(34b, 34c)를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 레이저비임형 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2가이드비임을 발광하는 상기 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)는 상기 정보기록매체(D)에 대한 트랙킹서보계의 감도변화보정이 가능하도록 상기 수광소자에 의해 검출되는 제1 및 제2가이드비임의 위상자가 180°로 되도록 대응하는 위치의 소자가 구동제어되는 어레이형태로 형성된 것을 특징으로 하는 멀티 레이저비임형 광픽업장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)는 상기 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자(30a)를 중심으로 일정한 원호형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 멀티 레이저비임형 광픽업장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 및 제3레이저소자(30b, 30c)는 상기 메인 비임을 발생하는 제1레이저소자(30a)를 중심으로 선형배치된 것을 특징으로 하는 멀티 레이저비임형 광픽업장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3수광부(34b,34c)는 상기 메인 비임을 수광하는 제1수광부(34a)를 중심으로 일정한 원호형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 멀티 레이저비임형 광픽업장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3수광부(34b, 34c)는 상기 메인 비임을 수광하는 제1수광부(34a)를 중심으로 선형배치된 것을 특징으로 하는 멀티 레이저비임형 광픽업장치.
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