KR100190576B1 - Optical pickup device - Google Patents

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KR100190576B1
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Abstract

본 발명은 광학 데이타 기록매체에 신호를 기록하고, 그 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 일반적 음악재생용 디지탈 오디오 디스크(DAD)와 영상 및 음성 재생용 디지탈 비디오 디스크(DVD)를 동시에 재생할 수 있도록 하는 광 픽-업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pick-up apparatus for recording a signal on an optical data recording medium and reproducing the recorded information as an electric signal. An optical pick-up device for simultaneously playing a video disc (DVD).

이를 위하여 파장이 서로다른 제 1 및 제 2 파장의 빔을 동시에 방사하는 2파장 레이저 다이오드, 상기 2파장 레이저 다이오드의 상측에 배치되어 다수의 광학소자가 일체로 형성되고 빔을 투과하는 프리즘, 상기 프리즘의 중앙부에 대각선으로 형성되어 입사되는 레이저 빔을 일정 비율로 반사 및 투과하는 빔 스플리트, 상기 프리즘의 양측 중앙부에 대향되게 형성되어 디스크에서 반사되어 돌아오는 광정보를 전류로 변환하여 출력하는 제 1, 제 2 광검출기, 상기 프리즘의 상면에 제 1, 제 2 파장투광부로 형성되어 특정파장의 빔 만을 선택적으로 투과하여 디스크상에 빔 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 선택적 빔 투광부로 이루어진 것이다.To this end, a two-wavelength laser diode which simultaneously emits beams of first and second wavelengths having different wavelengths, a prism disposed on the upper side of the two-wavelength laser diode, in which a plurality of optical elements are integrally formed and transmitting the beam, the prism A beam split that is diagonally formed at a central portion of the beam to reflect and transmit an incident laser beam at a predetermined ratio, and is formed to face the central portions of both sides of the prism, and converts and outputs optical information reflected from the disk to current And a second photodetector and an optional beam transmitter formed on the upper surface of the prism to selectively transmit only a beam having a specific wavelength and to adjust a beam spot size on the disk.

Description

광 픽-업장치Optical pick-up device

본 발명은 광학 데이타 기록매체에 신호를 기록하고, 그 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 일반적 음악재생용 디지탈 오디오 디스크(DAD)와 영상 및 음성 재생용 디지탈 비디오 디스크(DVD)를 동시에 재생할 수 있도록 하는 광 픽-업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pick-up apparatus for recording a signal on an optical data recording medium and reproducing the recorded information as an electric signal. An optical pick-up device for simultaneously playing a video disc (DVD).

일반적으로 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 전기신호를 재생시키는 광 픽-업장치는 대물렌즈, 빔 스플리트, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기 등의 개개부품을 사용하여 조립한다.In general, optical pick-up devices for reproducing an electric signal from information recorded on a digital audio disc (DAD) or a digital video disc (DVD) include individual parts such as an objective lens, a beam split, a diffraction grating, a laser diode, and a photodetector. Assemble using

즉, 일반적으로 디지탈 오디오 디스크에 사용되는 광 픽-업(OPTICAL PICK-UP)장치의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드(51)의 일측에는 레이저 빔을 포커스 및 트래킹 에러검출용의 광으로 분리하는 회절격자(52)가 소정간격을 두고 설치된다.That is, the structure of the optical pick-up device, which is generally used for digital audio discs, focuses and tracks the laser beam on one side of the laser diode 51 that generates the laser beam as shown in FIG. A diffraction grating 52 for separating the light for error detection is provided at a predetermined interval.

그리고, 상기 회절격자(52)의 일측에는 소정의 기울기를 갖도록 설치되고 일정한 비의 반사율과 투과율을 가져 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔 스플리트(53)가 배치된다.In addition, a beam split 53 is installed at one side of the diffraction grating 52 to have a predetermined inclination and to separate incident light into reflected light and transmitted light with a predetermined ratio of reflectance and transmittance.

또한, 상기 빔 스플리트(53)의 상부에는 소정 파장 이하의 회절한계 성능을 갖고 상기 분리된 광을 집광하여 디스크(55)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽는 대물렌즈(54)가 소정 간격을 두고 설치되며, 상기 빔 스플리트(53)의 하부에는 대물렌즈(54)를 통해 오디오 및 비디오 디스크(55)상에 기록된 광정보를 전류로 변환하는 광검출기(56)가 소정간격을 두고 설치되어 있다.In addition, the objective lens 54 having a diffraction limit performance of a predetermined wavelength or less on the upper portion of the beam split 53 and focusing the separated light on the disk 55 reads the recorded information. In the lower portion of the beam split 53, a photodetector 56 for converting optical information recorded on the audio and video disk 55 into current through the objective lens 54 is installed at a predetermined interval. It is.

이와 같은 구조를 갖는 종래 광 픽-업장치는, 먼저 레이저 다이오드(51)에서 소정의 발진파장을 갖는 레이저 빔을 송출하게 되며, 이러한 레이저 빔은 회절격자(52)를 경유함에 따라 포커스 및 트랙킹 에러 검출용으로 3빔(THREE BEAM : 0차광, ±1차광)으로 분리하여 방사한다.The conventional optical pick-up apparatus having such a structure first transmits a laser beam having a predetermined oscillation wavelength from the laser diode 51, and the laser beam passes through the diffraction grating 52, thereby causing a focusing and tracking error. It is separated and radiated into 3 beams (THREE BEAM: 0th order, ± 1st order) for detection.

따라서 상기의 회절격자(52)에 의해 분리된 광은 일정한 비의 반사율과 투과율을 갖는 빔 스플리트(53)로 방출되어 입사광을 반사광과 투과광으로 분리하게 되며, 상기 반사광은 대물렌즈(54)에 의해 소정파장 이하의 회절한계 성능으로 빔을 집광하여 오디오 또는 비디오 디스크(55)상에 보내어져 디스크(55)상에 촛점을 맺혀 디스크(55)에 기록된 정보를 읽게 된다.Accordingly, the light separated by the diffraction grating 52 is emitted to the beam split 53 having a constant ratio of reflectance and transmittance, thereby separating incident light into reflected light and transmitted light, and the reflected light is applied to the objective lens 54. By condensing the beam with a diffraction limit performance of less than a predetermined wavelength, the beam is focused on the audio or video disc 55 and focused on the disc 55 to read the information recorded on the disc 55.

즉, 대물렌즈(54)에 의해 수 μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(55)의 신호면에 조사되며, 이 빛은 데이타가 기록된 피트(55a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(55a)가 있는 곳에서는 광이 피트(55a)에 의해 회절되어 대물렌즈(54) 범위밖으로 방출 되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(56)에 광량차이를 발생시킨다.In other words, the objective lens 54 collects light in the form of Airy on the order of several micrometers and irradiates the signal surface of the disk 55. The light is returned almost as it is when there is no pit 55a in which data is recorded. Where there is a pit 55a, light is diffracted by the pit 55a and emitted outside the range of the objective lens 54, thereby causing only part of the incident light to be returned, thereby generating a light quantity difference in the photodetector 56.

한편, 오디오 또는 비디오 디스크(55)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도가 피트(55a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(54)와 빔 스플리트(53)를 통해 광검출기(56)로 보내어져 광정보를 전류로 변환시키며, 이 변환된 전류를 미도시된 디지탈신호처리부에 의해 원래의 신호로 복조함으로서 디스크(55)상에 기록된 오디오신호를 재생할 수 있는 것이다.On the other hand, the intensity of the light reflected back from the audio or video disc 55 is modulated by the pit 55a, and the modulated light information is transmitted to the photodetector 56 through the objective lens 54 and the beam split 53. And converts the optical information into a current, and by demodulating the converted current into an original signal by a digital signal processor (not shown), the audio signal recorded on the disc 55 can be reproduced.

이와 같은 종래 광 픽-업장치는, 다수의 개별 광학소자를 조립 구성함으로서 조립과정시 기구적인 오차가 발생하게 되며, 또한 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 디지탈 비디오 디스크(DVD)중 하나의 디스크에 기록된 정보만을 읽어들일뿐 두 종류의 디스크에 기록된 데이타를 선택적으로 읽어들일 수 없게 된다.In the conventional optical pick-up device, a mechanical error occurs during the assembly process by assembling a plurality of individual optical elements, and recording on one of a digital audio disc (DAD) or a digital video disc (DVD). It only reads the information that has been read, and it cannot selectively read the data recorded on both types of disks.

그 이유는, 디지탈 비디오 디스크는 디지탈 오디오 디스크에 비해 데이타 기록 용량이 수배에 달하게 되며, 이로인해 피트의 폭이 디지탈 오디오 디스크 보다 절반 정도로 좁아지게 됨으로서 빔 포커스 형성시 스포트 사이즈(SPOT SIZE)역시 작게 형성되어야 한다.The reason for this is that digital video discs have many times more data recording capacity than digital audio discs, and the width of the pit is about half as narrow as that of digital audio discs. Should be.

즉, 디지탈 오디오 디스크에서의 스포트 사이즈는 직경이 1.6μm, 그리고 디지탈 비디오 디스크에서의 스포트 사이즈는 직경이 0.8μm가 각각 형성되어야 디스크에 기록된 오디오 및 비디오 데이타를 정확히 재생할 수 있게 되는 것이다.In other words, the spot size of the digital audio disc is 1.6 μm in diameter and the spot size of the digital video disc is 0.8 μm in diameter so that the audio and video data recorded on the disc can be accurately reproduced.

따라서, 도 1에 도시된 종래 광 픽-업장치는, 직경이 1.6μm, 또는 직경이 0.8μm중 하나만의 스포트 사이즈 형성이 가능하므로 데이타 기록 방식이 서로다른 오디오 및 디지탈 비디오 디스크를 선택적으로 재생할 수 없는 문제점이 발생하게 되는 것이다.Accordingly, the conventional optical pick-up apparatus shown in FIG. 1 can form a spot size of only 1.6 μm in diameter or 0.8 μm in diameter, and thus can selectively reproduce audio and digital video discs having different data recording methods. There will be no problems.

본 발명은 파장이 서로다른 제 1 및 제 2 파장의 빔을 동시에 방사하는 2파장 레이저 다이오드를 구비하고, 프리즘에 빔 스플리트, 스포트 사이즈를 조절하는 선택적 빔 투광부, 두 개의 광검출기등을 일체로 집적 형성하여 조립과정에서 발생되는 기구적인 오차를 제거함과 동시에 디스크상에 직경이 1.6μm와 0.8μm의 빔 포커스가 동시에 형성되도록하여 디지탈 오디오 디스크는 물론, 상기 오디오 디스크 보다 데이타 기록 용량이 수배 많아 피트의 폭이 현저히 좁은 디지탈 비디오 디스크의 재생이 가능토록하여 광 픽-업장치의 신뢰성 향상에 기여할 수 있도록 하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.The present invention includes a two-wavelength laser diode that simultaneously emits beams of first and second wavelengths having different wavelengths, and integrates a beam split, an optional beam projector for adjusting spot size, two photodetectors, and the like into a prism. It eliminates the mechanical errors generated during the assembly process and simultaneously forms the beam focus of 1.6μm and 0.8μm on the disc, and the data recording capacity is many times higher than that of the audio disc. It is an object of the present invention to enable the reproduction of digital video discs with a significantly narrow pit width, thereby contributing to improved reliability of the optical pick-up device.

즉, 본 발명은 파장이 서로다른 제 1 및 제 2 파장의 빔을 동시에 방사하는 2파장 레이저 다이오드, 상기 2파장 레이저 다이오드의 상측에 배치되어 다수의 광학소자가 일체로 형성되고 빔을 투과하는 프리즘, 상기 프리즘의 중앙부에 대각선으로 형성되어 입사되는 레이저 빔을 일정 비율로 반사 및 투과하는 빔 스플리트, 상기 프리즘의 양측 중앙부에 대향되게 형성되어 디스크에서 반사되어 돌아오는 광정보를 전류로 변환하여 출력하는 제 1, 제 2 광검출기, 상기 프리즘의 상면에 제 1, 제 2 파장투광부로 형성되어 특정파장의 빔 만을 선택적으로 투과하여 디스크상에 빔 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 선택적 빔 투광부로 이루어진 것이다.That is, the present invention is a two-wavelength laser diode which simultaneously emits beams of the first and second wavelengths having different wavelengths, and a prism disposed on the upper side of the two-wavelength laser diode, in which a plurality of optical elements are integrally formed and transmitted through the beam. And a beam split that is formed diagonally at the center of the prism to reflect and transmit an incident laser beam at a predetermined ratio, and is formed to be opposite to the center of both sides of the prism to convert the optical information reflected from the disk and returned to a current. The first and second photodetectors and the first and second wavelength transmitters are formed on the upper surface of the prism, and selectively transmit only beams of a specific wavelength to selectively adjust the beam spot size on the disk.

도 1은 종래 광 픽-업장치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional optical pick-up device.

도 2는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도.2 is a block diagram of an optical pick-up apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 포커스에러 검출시 빔 형성도.3 is a view illustrating beamforming when detecting a focus error of an optical pick-up apparatus according to the present invention;

〈도면의주요부분에대한부호의설명〉〈Description of the symbols for the main parts of the drawings〉

31 : 레이저 다이오드 32 : 프리즘31 laser diode 32 prism

33 : 빔 스플리트 34 : 제 1 광검출기33: beam split 34: first photodetector

35 : 제 2 광검출기 36 : 선택적 빔 투광부35: second photodetector 36: selective beam projector

38 : 제 1 파장투광부 37 : 제 2 파장투광부38: first wavelength light emitting portion 37: second wavelength light emitting portion

54 : 대물렌즈 55 : 디스크54 objective lens 55 disc

도 2는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도로서, 파장이 서로 다른 제 1 및 제 2 파장(λ1)(λ2)의 빔을 동시에 방사하는 2파장 레이저 다이오드(31)의 상측에는 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 빔을 투과하는 프리즘(32)이 배치되고, 상기 프리즘(32)의 상측에는 입사되는 빔을 집광하여 디스크상(55)에 빔 포커스를 형성하는 대물렌즈(54)가 배치되어 있다.FIG. 2 is a block diagram of an optical pick-up apparatus according to the present invention, and a plurality of upper wavelengths of two-wavelength laser diodes 31 simultaneously emitting beams of first and second wavelengths λ1 and λ2 having different wavelengths. An optical element of which is integrally formed and a prism 32 for transmitting a beam is disposed, and an objective lens 54 for converging an incident beam to form a beam focus on the disk 55 above the prism 32. Is arranged.

또한 상기 프리즘(32)의 중앙부에는 2파장 레이저 다이오드(31)로부터 방사되는 레이저 빔을 일정한 비율로 반사 및 투과하는 빔 스플리트(33)가 대각선 방향으로 형성되고, 프리즘(32)의 양측 중앙부에는 디스크(55)에서 반사되어 돌아오는 광정보를 전류로 변환하여 출력하는 제 1 및 제 2 광검출기(34)(35)가 대향되게 일체로 형성되며, 이 제 1 광검출기(34)의 표면에는 입사되는 빔을 흡수 및 반사하는 반사막이 코팅되어 있다.In addition, beam splits 33 for reflecting and transmitting the laser beam radiated from the two-wavelength laser diode 31 at a constant rate are formed in a diagonal direction at the center of the prism 32, and at both centers of the prism 32. The first and second photodetectors 34 and 35 for converting and outputting optical information reflected by the disk 55 to be returned to a current are integrally formed so as to face each other, and the surface of the first photodetector 34 A reflective film is coated to absorb and reflect the incident beam.

그리고 상기 프리즘(32)의 상면에는 특정파장의 레이저빔 만을 선택적으로 투과하고, 그 이외 파장의 레이저 빔은 반사시켜 디스크(55)상에 빔 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 선택적 빔 투광부(36)가 형성되어 있다.In addition, an optional beam transmitting unit 36 may selectively transmit only a laser beam having a specific wavelength on the upper surface of the prism 32, and reflect a laser beam having a wavelength other than that, and adjust the beam spot size on the disk 55. Formed.

여기서 상기 선택적 빔 투광부(36)의 구성은, 상기 2파장 레이저 다이오드(31)로부터 방출되는 제 1 파장(λ1)만을 투과시키고, 그 이외 파장의 레이저 빔은 반사시키는 제 1 파장투광부(38)와, 상기 제 1 파장투광부(38)의 외주면에 소정의 크기로 형성되어 상기 2파장 레이저 다이오드(31)로부터 방출되는 제 2 파장(λ2)만을 투과시키고, 그 이외 파장의 레이저 빔은 반사시키는 제 2 파장투광부(37)로 이루어진다.Here, the configuration of the selective beam projector 36 transmits only the first wavelength λ1 emitted from the two-wavelength laser diode 31, and reflects the laser beam having a wavelength other than that. And a second wavelength λ2 formed on the outer circumferential surface of the first wavelength transmitting part 38 to be emitted at the predetermined wavelength, and the laser beam having a wavelength other than that is reflected. It consists of a second wavelength light emitting portion 37.

이와같이 이루어진 본 발명은, 먼저 2파장 레이저 다이오드(31)로부터 파장이 각기 다른 제 1 및 제 2 파장(λ1)(λ2)의 레이저 빔이 동시에 방사되며, 이 레이저 빔은 프리즘(32)을 통해 상기 프리즘(32)의 중앙부에 대각선 방향으로 형성되어 있는 빔 스플리트(33)로 조사되어 입사빔을 일정한 비율로 반사 및 투과하게 된다.According to the present invention, the laser beams of the first and second wavelengths λ1 and λ2 having different wavelengths are simultaneously radiated from the two-wavelength laser diode 31, and the laser beams are respectively radiated through the prism 32. Irradiated to the beam split 33 formed diagonally in the central portion of the prism 32 to reflect and transmit the incident beam at a constant ratio.

이때 상기 빔 스플리트(33)를 투과한 레이저 빔은 선택적 빔 투광부(36)로 조사됨으로서 제 1 및 제 2 파장투광부(38)(37)에 의해 두 종류의 빔경로를 형성하게 되며, 이 빔 경로에 따라 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 읽게 된다.In this case, the laser beam transmitted through the beam split 33 is irradiated to the selective beam projector 36 to form two types of beam paths by the first and second wavelength transmitters 38 and 37. According to this beam path, information recorded on a digital audio disc (DAD) or a digital video disc (DVD) is read.

즉, 빔 스플리트(33)를 통해 반사된 제 1 파장(λ1)의 레이저빔은 제 1 파장투광부(38) 만을 경유하여 대물렌즈(54)로 조사됨에 따라 θ1의 각으로 집속되어 디스크(55)에 빔 포커스를 형성하게 되며, 이와 동시에 빔 스플리트(33)를 통해 반사된 제 2 파장(λ2)의 레이저빔은 제 2 파장투광부(37) 만을 경유하여 대물렌즈(54)로 조사됨에 따라 θ2의 각으로 집속되어 디스크(55)에 빔 포커스를 형성하게 된다.That is, the laser beam of the first wavelength λ1 reflected through the beam split 33 is focused at an angle of θ1 as it is irradiated to the objective lens 54 via only the first wavelength light transmitting portion 38, and thus the disk ( 55 to form a beam focus, and at the same time, the laser beam of the second wavelength λ2 reflected through the beam split 33 is irradiated to the objective lens 54 via only the second wavelength light transmitting part 37. As a result, the light is focused at an angle θ2 to form a beam focus on the disk 55.

따라서 상기 선택적 빔 투광부(36)의 제 1 파장투광부(38)와 제 2 파장투광부(37)에 의해 두 개의 제 1 및 제 2 개구수(NA1)(NA2)로 나누어지며, 이 두 개구수의 차이에 의해 디스크(55)상에 형성되는 빔의 크기가 변화되고, 이로인해 광량에도 차이가 발생하게 된다.Therefore, the first and second numerical apertures NA1 and NA2 are divided by the first wavelength transmitter 38 and the second wavelength transmitter 37 of the selective beam projector 36. The size of the beam formed on the disk 55 is changed by the difference in numerical aperture, which causes a difference in the amount of light.

여기서 개구수의 수식을 살펴보면 다음과 같다.Here, the numerical formula of the numerical aperture is as follows.

[수식 1][Equation 1]

NA1=ηSinθ1 이며, NA2=ηSinθ2가 된다.NA1 = ηSinθ1, and NA2 = ηSinθ2.

(여기서, η은 굴절율이며, 공기중에서 η은 1이다.)(Where η is the refractive index and η is 1 in air)

[수식 2][Formula 2]

NA1=Sinθ1이며, NA2 =Sinθ2가 된다.NA1 = Sinθ1, and NA2 = Sinθ2.

[수식 3][Equation 3]

D = K×λ/NA, H = R×λ/(NA)2 D = K × λ / NA, H = R × λ / (NA) 2

(여기서 D는 빔 사이즈이며, H는 초점심도이고, K와 R은 각각 상수이므로 NA가 변함에 의해 빔 사이즈와 초점심도가 변하게 되는 것이다.(Where D is the beam size, H is the depth of focus, and K and R are constants, respectively, so that the NA changes in beam size and depth of focus.

그러므로, 선택적 빔 투광부(36)의 제 1 파장투광부(38)를 투과하여 θ1의 각도로 집속되는 빔 사이즈와 초점심도는 제 2 파장투광부(37)를 투과하여 θ2의 각도로 집속되는 빔 사이즈와 초점심도에 비해 크게 형성된다.(그 이유는 빔 사이즈는 NA에 반비례하고, 초점심도는 (NA)2에 반비례하기 때문)Therefore, the beam size and focus depth transmitted through the first wavelength transmitter 38 of the selective beam projector 36 and focused at an angle of θ1 are transmitted through the second wavelength transmitter 37 and focused at an angle of θ2. It is formed larger than the beam size and the depth of focus (because the beam size is inversely proportional to NA and the depth of focus is inversely proportional to (NA) 2 ).

따라서, 선택적 빔 투광부(36)의 제 1 파장투광부(38)를 투과하여 대물렌즈(54)에 의해 θ1의 각으로 집속된 레이저 빔은 디스크(55)상에 1.6 μm 크기의 빔 스포트가 형성됨으로서 피트(55a)의 길이가 보다 넓은 디지탈 오디오 디스크(DAD)에 수록된 데이타를 읽어들이며, 또한 선택적 빔 투광부(36)의 제 2 파장투광부(37)를 투과하여 대물렌즈(54)에 의해 θ2의 각으로 집속된 레이저 빔은 디스크(55)상에 0.8μm 크기의 빔 스포트가 형성됨으로서 피트(55a)의 길이가 보다 좁은 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 수록된 데이타를 각각 읽어들이게 된다.Accordingly, the laser beam transmitted through the first wavelength transmitting portion 38 of the selective beam transmitting portion 36 and focused at an angle of θ1 by the objective lens 54 has a beam spot of 1.6 μm on the disk 55. As a result, the data recorded on the digital audio disc (DAD) having a longer length of the pit 55a is read, and the light is transmitted through the second wavelength transmitting portion 37 of the selective beam transmitting portion 36 to the objective lens 54. The laser beam focused at an angle of? 2 forms a beam spot having a size of 0.8 mu m on the disc 55, thereby reading data contained in a digital video disc DVD having a narrower length of the pit 55a.

즉, 선택적 빔 투광부(36)의 제 2 파장투광부(37) 및 제 1 파장투광부(38)와 대물렌즈(54)에 의해 θ1, θ2의 각으로 집속된 1.6μm와 0.8μm의 에어리 형태로 집광되어 디지탈 비디오 디스크 또는 디지탈 오디오 디스크(55)의 신호면에 조사되며, 이 빛은 데이타가 기록된 피트(55a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(55a)가 있는 곳에서는 광이 피트(55a)에 의해 회절되어 대물렌즈(54)의 범위밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기에 광량차이를 발생시키게 된다.That is, 1.6 μm and 0.8 μm of airy focused at the angles of θ1 and θ2 by the second wavelength transmitting part 37, the first wavelength transmitting part 38, and the objective lens 54 of the selective beam transmitting part 36. Condensed into a shape and irradiated to the signal surface of the digital video disc or the digital audio disc 55, and the light is returned almost as it is in the absence of the pit 55a in which the data is recorded, but where the pit 55a is present. The light is diffracted by the pit 55a and emitted outside the range of the objective lens 54, thereby causing only a part of the incident light to be returned, thereby causing a light quantity difference in the photodetector.

이러한 상태에서 디스크(55)가 디지탈 오디오 디스크일 경우라고 가정하면, θ1의 각으로 집속되어 돌아오는 디지탈 오디오 디스크의 광정보는 다시 θ1의 각으로 대물렌즈(54)와 선택적 빔 투광부(36)의 제 1 파장투광부(38)를 경유하여 빔 스플리트(33)로 조사되어진다.Assuming that the disc 55 is a digital audio disc in this state, the optical information of the digital audio disc that is focused and returned at an angle of θ1 is again returned to the objective lens 54 and the selective beam projector 36 at an angle of θ1. The beam split 33 is irradiated via the first wavelength light-transmitting portion 38.

따라서 상기 빔 스플리트(33)는 디스크(55)를 통해 돌아오는 광정보를 일정한 비율로 반사 및 투과하고, 이 반사된 빔은 프리즘(32)의 일측에 형성되고 표면에 반사막이 형성되어 있는 제 1 광검출기(34)로 조사됨으로서 광정보를 전기적신호로 출력하게된다.Accordingly, the beam split 33 reflects and transmits the optical information returned through the disk 55 at a constant rate, and the reflected beam is formed on one side of the prism 32 and a reflective film is formed on the surface thereof. 1 is irradiated to the photodetector 34 to output the optical information as an electrical signal.

이때 입사되는 광정보는 제 1 광검출기(34)의 표면에 형성되어 있는 반사막에 의해 반사가 이루어지며, 이 반사되는 광정보는 빔 스플리트(33)를 통해 프리즘(32)의 타측에 형성된 제 2 광검출기(35)로 조사됨으로서 광정보를 전기적신호로 출력하게 된다.At this time, the incident light information is reflected by a reflective film formed on the surface of the first photodetector 34, and the reflected light information is formed on the other side of the prism 32 through the beam split 33. 2 is irradiated to the photodetector 35 to output the optical information as an electrical signal.

한편 디스크(55)가 디지탈 비디오 디스크일 경우라고 가정하면, θ2의 각으로 집속되어 돌아오는 디지탈 비디오 디스크의 광정보는 다시 θ2의 각으로 대물렌즈(54)와 선택적 빔 투광부(36)의 제 2 파장투광부(37)를 경유하여 빔 스플리트(33)로 조사되어진다.On the other hand, assuming that the disk 55 is a digital video disk, the optical information of the digital video disk that is focused and returned at an angle of θ2 is again generated by the objective lens 54 and the selective beam projector 36 at an angle of θ2. It is irradiated to the beam split 33 via the 2 wavelength light transmission part 37.

그러므로 전술한 바와같이 상기 빔 스플리트(33)는 디스크(55)를 통해 돌아오는 광정보를 일정한 비율로 반사 및 투과하고, 이 반사된 빔은 제 1 광검출기(34)로 조사됨으로서 광정보를 전기적신호로 출력하는 한편, 제 1 광검출기(34)의 표면에 형성되어 있는 반사막에 의해 광정보가 제 2 광검출기(35)로 조사됨으로서 광정보를 전기적신호로 출력하게 된다.Therefore, as described above, the beam split 33 reflects and transmits the optical information returned through the disk 55 at a constant rate, and the reflected beam is irradiated to the first photodetector 34 to thereby receive the optical information. While outputting as an electrical signal, the optical information is irradiated to the second photodetector 35 by a reflecting film formed on the surface of the first photodetector 34 to output the optical information as an electrical signal.

따라서, 상기 제 1 및 제 2 광검출기(34)(35)로부터 출력되는 디스크의 광정보에 해당하는 전류를 미도시된 디지탈 신호처리부에 의해 알.에프(RF)신호, 포커스신호, 트랙킹신호를 검출 및 원래의 신호로 복조함으로서 디지탈 오디오 및 비디오 디스크상에 기록된 오디오신호를 재생하게 되는 것이다.Therefore, the digital signal processor (not shown) receives current corresponding to the optical information of the disk output from the first and second photodetectors 34 and 35 to output the RF signal, the focus signal, and the tracking signal. By detecting and demodulating the original signal, audio signals recorded on digital audio and video discs are reproduced.

본 발명의 구조에서 포커스에러 검출은 제 1 및 제 2 광검출기(34)(35)에 의한 빔 사이즈(Beam size)법으로, 그리고 트랙킹에러 검출은 푸시 풀(Push-Pull)법으로 검출된다.In the structure of the present invention, the focus error detection is detected by the beam size method by the first and second photodetectors 34 and 35, and the tracking error detection by the push-pull method.

즉, 빔 사이즈법에 의한 포커스에러 검출은 도 3에서와 같이 포커스가 최적 상태에 있을 경우에는 (나)와 같이 제 1 및 제 2 광검출기(34)(35)의 빔 사이즈는 일치하게 되나, 포커스가 가깝게 있을 때에는 (가)와 같이 제 1 광검출기(34)의 빔 사이즈가 제 2 광검출기(35)보다 크게 형성되고, 포커스가 먼곳에 있을 경우에는 (다)와 같이 제 2 광검출기(35)의 포커스가 제 1 광검출기(34)보다 크게 형성됨으로서 제 1 및 제 2 광검출기(34)(35)에 검출된 빔 사이즈의 차이에 의해 포커스에러를 정확히 검출할 수 있는 것이다.That is, in the case of focus error detection by the beam size method, when the focus is in the optimal state as shown in FIG. 3, the beam sizes of the first and second photodetectors 34 and 35 are the same as in (B). When the focus is close, the beam size of the first photodetector 34 is formed larger than the second photodetector 35 as shown in (a), and when the focus is far away, the second photodetector ( Since the focus of 35 is larger than the first photodetector 34, the focus error can be accurately detected by the difference in beam sizes detected by the first and second photodetectors 34 and 35.

본 발명은 파장이 서로다른 제 1 및 제 2 파장의 빔을 동시에 방사하는 2파장 레이저 다이오드를 구비하고, 프리즘에 빔 스플리트, 스포트 사이즈를 조절하는 선택적 빔 투광부, 두 개의 광검출기등을 일체로 집적 형성하여 조립과정에서 발생되는 기구적인 오차를 제거함과 동시에 디스크상에 직경이 1.6μm와 0.8μm의 빔 포커스가 동시에 형성되도록하여 디지탈 오디오 디스크는 물론, 상기 오디오 디스크 보다 데이타 기록 용량이 수배 많아 피트의 폭이 현저히 좁은 디지탈 비디오 디스크의 재생이 가능토록하여 광 픽-업장치의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 것이다.The present invention includes a two-wavelength laser diode that simultaneously emits beams of first and second wavelengths having different wavelengths, and integrates a beam split, an optional beam projector for adjusting spot size, two photodetectors, and the like into a prism. It eliminates the mechanical errors generated during the assembly process and simultaneously forms the beam focus of 1.6μm and 0.8μm on the disc, and the data recording capacity is many times higher than that of the audio disc. It is possible to play digital video discs with a significantly narrow pit width, thereby contributing to improved reliability of the optical pick-up device.

Claims (1)

레이저 빔을 대물렌즈로서 빔을 집광하여 디스크상에 신호를 기록하고, 그 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 광 픽-업장치에 있어서,An optical pick-up apparatus for condensing a beam using a laser beam as an objective lens to record a signal on a disk, and reproducing the recorded information as an electric signal. 파장이 서로다른 제 1 및 제 2 파장(λ1)(λ2)의 빔을 동시에 방사하는 2파장 레이저 다이오드(31), 상기 2파장 레이저 다이오드(31)의 상측에 배치되어 다수의 광학소자가 일체로 형성되고 빔을 투과하는 프리즘(32), 상기 프리즘(32)의 중앙부에 대각선으로 형성되어 입사되는 레이저 빔을 일정 비율로 반사 및 투과하는 빔 스플리트(33), 상기 프리즘(32)의 양측 중앙부에 대향되게 형성되어 디스크에서 반사되어 돌아오는 광정보를 전류로 변환하여 출력하는 제 1 및 제 2 광검출기(34)(35), 상기 프리즘(33)의 상면에 제 1, 제 2 파장투광부(38)(37)로 형성되어 특정파장의 빔 만을 선택적으로 투과하여 디스크상에 빔 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 선택적 빔 투광부(36)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 픽-업장치.The two-wavelength laser diode 31 which simultaneously emits beams of the first and second wavelengths λ1 and λ2 having different wavelengths, and is disposed above the two-wavelength laser diode 31 so that a plurality of optical elements are integrated. A prism 32 which is formed and transmits the beam, a beam split 33 which reflects and transmits a laser beam that is formed diagonally at a central portion of the prism 32 at a predetermined ratio, and both central portions of the prism 32 First and second photodetectors 34 and 35 and opposing first and second wavelength light emitters formed on the upper surface of the prism 33 to convert the optical information reflected by the disk and returned from the disk into current. (38) An optical pick-up apparatus, comprising: an optional beam transmitting unit (36) formed by (37) to selectively transmit only a beam of a specific wavelength to adjust a beam spot size on a disk.
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