광픽업 장치 {Optical pickup device}

도 1은 일반적인 광픽업 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 2 및 도 3은 일반적인 3 빔 서보 방식에 대한 실시예를 도시한 것이고,

도 4는 본 발명에 따른 광픽업 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 5는 본 발명에 적용되는 플레이트에 의해 광 투과율이 조정되는 실시예를 도시한 것이고,

도 6은 본 발명에 따른 1 빔 서보 방식에 대한 실시예를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광디스크 11 : 대물렌즈

12 : 콜리메이터 렌즈 13 : 빔 스플리터

14 : 센서 렌즈 15,25 : 포토 디텍터

16 : 레이저 다이오드 17 : 그레이팅

27 : 플레이트

본 발명은, 광픽업 장치에 관한 것으로, 예를 들어 3 빔(Beam) 서보 방식의 광픽업 장치에서 사용되는 고가격의 그레이팅(Grating)을 삭제하고, 대신 발광소자의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정하기 위한 플레이트(Plate)를 사용하는 간소화된 1 빔 서보 방식의 광픽업 장치에 관한 것이다.

도 1은, 일반적인 광픽업 장치에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어, 3 빔 서보 방식의 광픽업 장치에는, 대물렌즈(O/L)(11), 콜리메이터 렌즈(C/L)(12), 빔 스플리터(B/S)(13), 센서 렌즈(S/L)(14), 포토 디텍터(PD)(15), 레이저 다이오드(LD)(16), 그리고 그레이팅(Grating)(17)이 포함 구성된다.

한편, 상기 그레이팅(17)은, 상기 레이저 다이오드(16)에서 발사되는 하나의 레이저 빔을, 메인 빔(Main Beam)과 제1 서브 빔(Sub Beam 1), 그리고 제2 서브 빔(Sub Beam 2)으로 분할하게 되는 데, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 메인 빔은, 광디스크의 트랙(Track)에 해당하는 그루브(Groove)에 집광되고, 상기 제1 서브 빔과 제2 서브 빔은, 상기 메인 빔이 집광되 그루브에 인접한 랜드(Land)에 각각 소정 이격 거리로 집광된다.

또한, 상기 그레이팅(17)을 미세하게 회전 조정하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 서브 빔과 제2 서브 빔이 집광되는 위치가, 1/2 트랙만큼 차이가 나 도록 조절하게 되며, 상기와 같이 광디스크의 그루브와 랜드에 각각 집광된 후, 반사되는 메인 빔과 제1 서브 빔, 그리고 제2 서브 빔은, 예를 들어, 8 분할 포토 디텍터(15)에 의해 수광되어 전기 신호로 출력된다.

그리고, 상기 8 분할 포토 디텍터(15) 중 메인 빔(Main Beam)이 수광되는 A,B,C,D 영역의 전기신호는, MPP=(A+D)-(B+C)로 출력되고, 상기 8 분할 포토 디텍터(15) 중 제1 서브 빔(Sub Beam 1)과 제2 서브 빔(Sub Beam 1)이 수광되는 E1,E2,F1,F2 영역의 전기신호는, SPP=(E1+F1)-(E2+F2)로 출력된다.

한편, 상기와 같은 3 빔 서보 방식에 주로 사용되는 DPP(Different Push-Pull) 방식은, DPP=MPP-kSPP=(A+D)-(B+C)-k{(E1+F1)-(E2+F2)}를 검출하여 디씨 오프셋(DC Offset)을 제거하게 되는 데, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 포터 디텍터에 수광되는 빔은, 대물렌즈의 래디얼(Radial) 위치에 따라 트랙 방향으로 빔의 분포를 바꾸게 되므로, 트랙 에러(Track Error) 신호를 만들기 위해서 포토 디텍터에 맺힌 빔을 이용하여 연산하였을 때 트랙에 대한 에러 신호의 푸시풀(Push-Pull) 신호에는, 디씨 오프셋 값이 존재하게 된다.

따라서, 상기 디씨 오프셋 값을 제거하기 위하여, 메인 빔 이외의 제1 서브 빔과 제2 서브 빔을 만든 후, 메인 빔과 서브 빔들에서 각각 발생되는 디씨 오프셋 값을 서로 연산하여 제거하게 되므로, 도 3에 도시한 3 가지의 경우, 디씨 오프셋 값이 모두 제거되었음을 나타내고 있으며, 참고로, 데이터가 기록되지 않은 광디스크에서 트랙 에러를 검출하는 방법은, 현재까지 푸시풀 신호 검출방법 이외에는 없다.

그리고, 상기 메인 빔과 서브 빔들을 1/2 트랙만큼 차이가 나도록 해야하는데, 기본적으로 DPP 연산식은 MPP-SPP이므로, 푸시풀 신호가 정상적으로 나오기 위해서는 MPP와 SPP의 푸시풀 위상이 180도가 되어야 최대가 되므로, 광픽업 장치를 제조하는 공정에서는, 상기 그레이팅을 미세하게 회전 조정하는 공정이 반드시 필요하게 된다.

그러나, 상기와 같이 3 빔 서보 방식을 적용하기 위해서는, 하나의 레이저 빔을 3 개의 빔으로 분할해야만 하기 때문에, 고가격의 그레이팅을 반드시 사용해야하며, 상기 8 분할 포터 디텍터를 사용해야만 하기 때문에, 광픽업 장치의 가격이 상승하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 그레이팅을 미세 조정하는 제조 공정이 반드시 필요하게 되는 데, 예를 들어 DVD+R, DVD-R, DVD-RAM 등과 같은 다양한 유형의 광디스크에 각각 트랙 피치(Track Pitch)가 다를 경우, 그레이팅을 각각 재조정해야만 하며, 대물렌즈가 트랙 방향으로 틀어질 경우, 광디스크의 위치에 따라 MPP와 SPP의 위상이 변하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 3 빔(Beam) 서보 방식의 광픽업 장치에서 사용되는 고가격의 그레이팅(Grating)을 삭제하고, 대신 발광소자의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정하기 위한 플레이트(Plate)를, 발광소자의 전단에 설치함으로써, 대물렌즈가 이 동범위 내에서 이동하더라도, 수광소자의 광 분포 변화가 발생하지 않도록 하여, 디씨 오프셋(DC Offset) 발생을 제거할 수 있는 1 빔 서보 방식의 광픽업 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업 장치는, 발광소자와, 다수의 광학소자, 그리고 수광소자를 포함하여 구성되는 광픽업 장치에 있어서, 상기 발광소자의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정하는 플레이트가, 상기 발광소자의 전단에 설치되어 있는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 플레이트는, 대물렌즈가 이동범위 내에서 이동하더라도, 수광소자의 광 분포 변화가 발생하지 않도록 하고, 상기 플레이트를 통해, 하나의 레이저 빔이, 광디스크에 투사되고, 상기 수광소자는, 상기 하나의 레이저 빔을 수광하기 위한 4 분할 포토 디텍터인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 광픽업 장치에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 광픽업 장치에서는, 1 빔 서보 방식을 적용하게 되는데, 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 광픽업 장치에는, 대물렌즈(O/L)(11), 콜리메이터 렌즈(C/L)(12), 빔 스플리터(B/S)(13), 센서 렌즈(S/L)(14), 레이저 다이오드(LD)(16)가 포함 구성되되, 상기 레이저 다이오드의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정하기 위한 플레이트(Plate)(27)가, 상기 레이저 다이오드의 전단에 설치된다.

또한, 상기 플레이트(27)를 통해, 광디스크에 투사되는 하나의 레이저 빔을 수광하기 위한 4 분할 포토 디텍터(PD)(25)가 설치 사용된다. 즉, 본 발명에 따른 광픽업 장치에는, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 하나의 레이저 빔을 메인 빔과 제1 서브 빔, 그리고 제2 서브 빔으로 분할하기 위한 고가격의 그레이팅(Grating)(17)을 사용하지 않고 대신, 레이저 다이오드의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정하여, 디씨 오프셋(DC Offset)이 발생하지 않도록 하기 위한 플레이트(27)를 설치 사용하게 된다.

그리고, 상기 플레이트(27)를 통해 하나의 레이저 빔이 투사되므로, 3 빔 서보 방식에서 사용되던 복잡한 구조의 8 분할 포토 디텍터(15)를 사용하지 않는 대신, 1 빔 서보 방식에서 사용되는 간단한 구조의 4 분할 포토 디텍터(25)를 설치 사용하게 된다.

한편, 상기 레이저 다이오드(16)에서 발사되는 광 출력 특성은, 도 5에 도시한 바와 같이, 대물렌즈의 래디얼(Radial) 위치에 따라 광 출력의 세기가 다르게 나타나고 있는 데, 이는 레이저 다이오드의 기본적인 특성으로, 현재까지의 기술로는 이를 해결할 수 없다.

그러나, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 레이저 다이오드(16)의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정할 수 있는 플레이트(27)를, 상기 레이저 다이오드 전단에 설치하여 사용하게 되면, 도 6에 도시한 바와 같이, 대물렌즈가 이동 범위 내에서 임의의 방향으로 이동되더라도, 포토 디텍터에 수광되는 광 분포가 변화되지 않는 특성을 갖게 된다.

즉, 상기 플레이트(27)의 광 투과율을 조정하면, 대물렌즈가 이동하더라도, 포터 디텍터에 수광되는 광 분포가 변화하지 않기 때문에, 디씨 오프셋(DC Offset)이 발생하지 않으므로, 디씨 오프셋을 제거하기 위한 3 빔 서보 방식을 적용하지 않아도 된다.

이에 따라, 3 빔 분할을 위한 고가격의 그레이팅(Grating)을 삭제할 수 있게 되며, 또한 그레이팅을 회전 조정하기 위한 제조 공정을 생략할 수 있게 되고, 3 빔 서보 방식에서 사용되는 복잡한 구조의 8 분할 포토 디텍터 대신, 1 빔 서보 방식에서 사용되는 간소화된 4 분할 포토 디텍터(25)를 사용할 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 광픽업 장치는, 예를 들어 발광소자의 광 세기와 반대 특성으로 광 투과율을 조정하는 플레이트(Plate)를, 상기 발광소자의 전단에 설치함으로써, 대물렌즈가 이동범위 내에서 이동하더라도, 수광소자의 광 분포 변화가 발생하지 않도록 하여, 디씨 오프셋(DC Offset) 발생을 제거하고, 또한 상기 플레이트를 통해, 광디스크에 투사되는 하나의 레이저 빔을 수광하기 위한 수광소자를, 4 분할 포토 디텍터(PD)와 같은 간소화된 수광소자를 설치 사용함으로써, 광픽업 장치를 보다 간소화시킬 수 있게 되며, 3 빔 방식에서 사용되던 그레이팅(Grating)의 삭제로 인해, 광픽업 장치의 저가격화와 공정 간소화 등을 효율적으로 실현시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.