KR100200878B1 - Optical pickup using phase apperture - Google Patents
Optical pickup using phase apperture Download PDFInfo
- Publication number
- KR100200878B1 KR100200878B1 KR1019960002083A KR19960002083A KR100200878B1 KR 100200878 B1 KR100200878 B1 KR 100200878B1 KR 1019960002083 A KR1019960002083 A KR 1019960002083A KR 19960002083 A KR19960002083 A KR 19960002083A KR 100200878 B1 KR100200878 B1 KR 100200878B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical
- light
- hologram
- pattern
- objective lens
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/139—Numerical aperture control means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
광디스크에 형성되는 광스폿 크기를 조절할 수 있도록 된 광픽업장치가 개시되어 있다.Disclosed is an optical pickup apparatus capable of adjusting the size of an optical spot formed on an optical disc.
이 광픽업장치는 광원과, 입사광을 집속하여 광디스크에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 광원과 대물렌즈 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로변환수단과, 광디스크에 반사되고 대물렌즈를 경유한 광을 수광하여 정보신호와 오차신호를 검출하는 광검출기와, 광디스크에 형성되는 광스폿의 크기를 조절하는 광스폿조절수단을 구비한다. 광스폿조절수단은 광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 위상을 부분적으로 지연할 수 있도록 된 위상개구부재인 것을 특징으로 한다.The optical pickup apparatus includes a light source, an objective lens for focusing incident light to form an optical spot on the optical disk, optical path converting means arranged between the light source and the objective lens to change the traveling path of the incident light, and reflected and reflected on the optical disk. And a photodetector for receiving information passing through the optical signal and detecting an information signal and an error signal, and an optical spot adjusting means for adjusting the size of the optical spot formed on the optical disk. The light spot adjusting means is a phase opening member arranged on the optical path between the light source and the objective lens to partially delay the phase of the incident light.
Description
제1도는 종래 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도.1 is a block diagram showing an optical arrangement of a conventional optical pickup device.
제2도는 종래 광픽업장치의 조리개를 채용한 경우와, 미채용한 경우의 광스폿크기 대 광강도를 나타낸 그래프.2 is a graph showing the light spot size versus the light intensity when the aperture of the conventional optical pickup device is employed and when it is not employed.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도.3 is a block diagram showing an optical arrangement of the optical pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도.4 is a block diagram showing an optical arrangement of the optical pickup apparatus according to a second embodiment of the present invention.
제5도와 제6도 각각은 본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치의 광학적배치를 보인 구성도.5 and 6 each show an optical arrangement of the optical pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention.
제7도는 본 발명의 제4실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도.7 is a block diagram showing an optical arrangement of the optical pickup apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
제8도는 본 발명에 따른 광픽업장치의 위상개구부재를 채용한 경우와, 미채용한 경우의 광스폿크기 대 광강도를 나타낸 그래프.8 is a graph showing the light spot size versus the light intensity when the phase opening member of the optical pickup apparatus according to the present invention is employed and when it is not employed.
제9도 내지 제11도 각각은 본 발명에 따른 위상개구부재를 채용한 경우, 광디스크에 형성되는 광강도분포를 나타낸 그래프.9 to 11 are graphs showing the light intensity distribution formed on the optical disc when the phase opening member according to the present invention is employed.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
31 : 광원 32 : 그레이팅31: light source 32: grating
33 : 대물렌즈 34 : 빔스프리터33: objective 34: beam splitter
35 : 광검출기 36 : 콜리메이팅렌즈35: photodetector 36: collimating lens
38 : 비점수차렌즈 40 : 광디스크38: astigmatism lens 40: optical disk
40 : 홀로그램소자 51 : 홀로그램패턴40: hologram element 51: hologram pattern
52,53 : 그레이팅패턴 54 : 제1홀로그램패턴52,53: grating pattern 54: first hologram pattern
55 : 제2홀로그램패턴 56 : 제1그레이팅패턴55 second hologram pattern 56 first grating pattern
57 : 제2그레이팅패턴 60 : 위상개구부재57: second grating pattern 60: phase opening member
61,62,63 : 홈부61,62,63: groove
본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광디스크에 입사되는 광스폿의 사이즈를 조절할 수 있도록 된 위상 개구를 이용한 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup apparatus, and more particularly, to an optical pickup apparatus using a phase opening configured to adjust a size of an optical spot incident on an optical disk.
일반적으로 광픽업장치는 비접촉식으로 광디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 장치이다.In general, an optical pickup apparatus is a device that records information on an optical disk or reproduces recorded information in a non-contact manner.
제1도는 종래 광픽업장치의 광학적 구성을 보인 배치도이다.1 is a layout view showing an optical configuration of a conventional optical pickup device.
이 광픽업장치는 그 구성에 있어서 광원(1), 대물렌즈(11), 빔스프리터(5) 및 광검출기(15)로 대별된다. 상기 광원(1)은 반도체 레이저로 레이저 빔을 생성 출사한다. 상기 대물렌즈(11)는 상기 광원(1)에서 출사되어 입사된 빔을 수렴하여 광디스크(20)의 기록면에 광스폿을 형성한다. 상기 빔스프리터(5)는 상기 광원(1)과 대물렌즈(11)사이의 광경로 상에 위치하여 상기 광디스크(20)에서 반사된 빔이 상기 광원(1)쪽으로 재입사되는 것을 방지하는 수단이다. 즉, 이 빔스프리터(5)는 상기 광원(1)쪽에서 입사되는 빔은 대부분 직진통과시키고, 상기 대물렌즈(11)쪽에서 입사되는 빔은 반사시켜 상기광검출기(15)로 향하도록 한다. 상기 광검출기(15)는 상기 광디스크(20)의 기록면에서 반사된 빔을 수광하여 RF정보신호와, 트랙오차신호 및 포커스 오차신호를 검출한다.This optical pickup apparatus is roughly divided into a light source 1, an objective lens 11, a beam splitter 5, and a photodetector 15 in its configuration. The light source 1 generates and emits a laser beam with a semiconductor laser. The objective lens 11 converges a beam emitted from the light source 1 to form an optical spot on the recording surface of the optical disc 20. The beam splitter 5 is a means that is located on the optical path between the light source 1 and the objective lens 11 to prevent the beam reflected from the optical disk 20 to re-inject into the light source 1. . That is, the beam splitter 5 directs most of the beams incident from the light source 1 toward the light source 1 and reflects the beams incident from the objective lens 11 toward the photodetector 15. The photodetector 15 receives a beam reflected from the recording surface of the optical disc 20 to detect an RF information signal, a track error signal and a focus error signal.
상기 광검출(15)는 독립적으로 광을 수광할 수 있도록 복수개의 분할판으로 이루어져 있고, 각 분할판에서 수광된 신호를 합산 및 차동증폭하여 RF 정보신호와, 트랙 오차신호 및 포커스 오차신호를 검출한다.The photodetector 15 is composed of a plurality of dividers to independently receive light, and adds and differentially amplifies the signals received at each divider to detect RF information signals, track error signals, and focus error signals. do.
또한 광픽업장치는 상기 광원(1)과 광디스크(20)사이에 그레이팅(3)과 콜리메이팅렌즈(7)를 구비한다. 상기 그레이팅(3)은 상기광검출기(15)에서 3빔법으로 트랙 오차신호를 검출할 수 있도록 입사빔을 0차회절빔, ±1차회절빔,...등으로 회절시킨다. 상기 콜리메이팅렌즈(7)는 입사되는 발산빔을 평행빔으로 바꾸어주는 렌즈이다. 그리고, 상기 빔스프리터(5)와 광검출기(15)사이에 비점수차렌즈(13)를 구비한다. 이 비점수차렌즈(13)는 통상 반원통형상의 렌즈로 상기 대물렌즈(11)와 광디스크(20) 사이의 거리가 온 포커스인 경우, 원형의 빔이 상기 광디스크(20)에 맺히도록 하고, 그렇지 않은 경우 타원형의 빔이 상기 광디스크(20)에 맺히도록 한다.The optical pickup apparatus further comprises a grating 3 and a collimating lens 7 between the light source 1 and the optical disk 20. The grating 3 diffracts the incident beam into a zero-order diffraction beam, a ± first-order diffraction beam, ..., and so on so that the photodetector 15 can detect the track error signal by the three-beam method. The collimating lens 7 converts the incident divergence beam into a parallel beam. An astigmatism lens 13 is provided between the beam splitter 5 and the photodetector 15. This astigmatism lens 13 is a semi-cylindrical lens, and when the distance between the objective lens 11 and the optical disk 20 is in focus, a circular beam is formed on the optical disk 20. In this case, an elliptical beam is formed on the optical disk 20.
이와 같이 구비된 광픽업장치는 광원(1)에서 출사된 빔을 상기대물렌즈(11)에서 수렴하여 광디스크(20)의 기록면에 광스폿을 형성하고, 광디스크(20)에서 반사된 빔을 광검출기(15)에서 검출함으로써 정보를 기록 재생한다.The optical pickup device provided as described above converges the beam emitted from the light source 1 at the objective lens 11 to form an optical spot on the recording surface of the optical disc 20, and detects the beam reflected from the optical disc 20. The information is recorded and reproduced by the detection at (15).
이때 상기 광디스크(20)에 맺히는 광스폿의 사이즈에 따라, 고밀도 기록/재생이 가능한지 여부가 결정된다.At this time, it is determined whether or not high density recording / reproducing is possible according to the size of the optical spot formed on the optical disc 20.
이러한 점을 감안하여, 종래의 광픽업장치는 상기 광디스크(20)에 맺히는 광스폿의 직경을 가변할 수 있도록 상기 광원(1)과 광기록매체사이의 광경로 상에 조리개(9)를 더 구비한다.In view of this, the conventional optical pickup apparatus further includes an aperture 9 on the optical path between the light source 1 and the optical recording medium so as to vary the diameter of the optical spot formed on the optical disk 20. do.
이 조리개(9)는 빔을 통과시키는 통과영역(9a)과 차단영역(9b)을 가진다. 상기 통과영역(9a)의 직경은 가변할 수 있도록 되어 있다. 이 조리개(9)구경의 직경에 따라 광디스크(20)에 맺히는 광스폿의 사이즈는 변화하게 된다.The diaphragm 9 has a passage area 9a and a blocking area 9b through which the beam passes. The diameter of the passage area 9a can be varied. The size of the light spot formed on the optical disc 20 changes depending on the diameter of the aperture 9 diameter.
조리개 직경의 크고 작음에 따른 광스폿 크기의 일 예를 제2도에 나타내었다.An example of the light spot size according to the large and small aperture diameter is shown in FIG. 2.
상기 조리개(9)는 그 구조에 따라 클리어 어퍼쳐, 액정 셔터, 1/2파장판-편광판 조합체로 나눌 수 있다. 이와 같은 구조의 조리개는 입사광의 직경을 제한하여 통과영역을 결정하는 진폭변조 방식이므로 투과하는 광의 광강도가 저하되는 단점이 있다.The diaphragm 9 may be divided into a clear aperture, a liquid crystal shutter, and a half-wave plate-polarizing plate combination according to its structure. The diaphragm having such a structure has a disadvantage in that the light intensity of the transmitted light is lowered because the amplitude modulation method determines the passage area by limiting the diameter of the incident light.
따라서, 본 발명은 언급한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로 위상을 변조하여 통과하는 광스폿의 사이즈를 조절함으로써 광강도가 저하되는 문제점을 극복한 위상 개구를 이용한 광픽업장치를 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical pickup apparatus using a phase aperture that overcomes the problem of lowering the light intensity by adjusting the size of a light spot passing through a phase modulated in view of the points mentioned above. have.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광픽업장치는, 광원과; 입사광을 접속하여 광디스크에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와; 상기 광원과 대물렌즈 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로변환수단과; 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈를 경유한 광을 수광하여 정보신호와 오차신호를 검출하는 광검출기와; 상기 광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되며, 입사광의 위상을 부분적으로 지연할 수 있도록 그 중앙부에 소정 폭과 직경의 흠부를 갖는위상개구부재;를 포함하여, 상기 홈부를 통과한 광이 다른 영역을 통과한 광에 비하여 위상이 지연되도록 하여 상기 광디스크에 형성되는 광스폿의 크기를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an optical pickup apparatus according to the present invention comprises a light source; An objective lens for connecting the incident light to form an optical spot on the optical disk; An optical path converting means disposed between the light source and the objective lens to change an advancing path of incident light; A photodetector for reflecting light from the optical disk and receiving light passing through the objective lens to detect an information signal and an error signal; A phase opening member disposed on an optical path between the light source and the objective lens and having a flaw having a predetermined width and diameter at a central portion thereof to partially delay the phase of the incident light. It is characterized in that the phase is delayed compared to the light passing through the other area to adjust the size of the light spot formed on the optical disk.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광픽업장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the optical pickup apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면이다.3 is a schematic view showing an optical arrangement of the optical pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention.
이 광픽업장치는 그 구성에 있어서 광원(31)과, 대물렌즈(33)와, 상기 광원(31)과 대물렌즈(33) 사이에 배치되어 입사광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로변환수단과, 상기 광디스크(40)에서 반사되고 상기 대물렌즈(33)를 경유한 광을 수광하는 광검출기(35)와, 상기 광디스크(40)에 형성되는 광스폿의 크기를 조절하는 위상개구부재(60)로 대별된다.The optical pickup apparatus includes, in its configuration, light path converting means arranged between the light source 31, the objective lens 33, and the light source 31 and the objective lens 33 to change the traveling path of the incident light; A photodetector 35 for reflecting light from the optical disk 40 and receiving light through the objective lens 33 and a phase opening member 60 for adjusting the size of the optical spot formed on the optical disk 40. It is rough.
상기 광원(31)은 대략 780nm 파장 영역의 레이저 광을 출사한다.The light source 31 emits laser light of approximately 780 nm wavelength region.
상기 대물렌즈(33)는 광원(31)과 광디스크(40) 사이에 배치되어 상기광원 (31)에서 출사된 광을 접속하여 상기 광디스크(40)에 광스폿을 형성하도록 한다. 상기 광경로변환수단으로 상기 광원(31) 방향에서 입사되는 광은 직진 통과시키고 상기 광디스크(40) 방향에서 입사되는 광은 회절 통과시키도록 상기 광디스크(40)쪽 면에 홀로그램패턴(51)이 형성된 홀로그램소자(50)를 채용하였다. 상기 광경로변환수단으로 홀로그램소자(50)를 채용하는 경우, 상기 광검출기(35)를 상기 광원(31)과 동일 기판 상에 설치할 수 있으므로 광픽업장치의 구조를 간단히 할 수 있는 이점이 있다.The objective lens 33 is disposed between the light source 31 and the optical disk 40 to connect the light emitted from the light source 31 to form an optical spot on the optical disk 40. The hologram pattern 51 is formed on the side of the optical disk 40 so that the light incident from the light source 31 direction passes straight through the optical path converting means and the light incident from the optical disk 40 passes diffraction. The hologram element 50 was adopted. When the hologram element 50 is employed as the optical path converting means, the optical detector 35 can be installed on the same substrate as the light source 31, so that the structure of the optical pickup device can be simplified.
상기 홀로그램소자(50)는 상기 광원(31)에서 출사된 광을 적어도 세개의 광으로 회절 시키도록 상기 광원(31)과 마주하는 면에 그레이팅패턴(52)이 더 형성된 것이 바람직하다. 상기 그레이팅패턴(52)에 의하여 회절된 +1차회절광과 -1차회절광은 트래킹 오차신호를 검출하는데 이용된다.In the hologram device 50, a grating pattern 52 may be further formed on a surface facing the light source 31 to diffract the light emitted from the light source 31 into at least three lights. The + 1st diffraction light and the -1st diffraction light diffracted by the grating pattern 52 are used to detect a tracking error signal.
상기 광검출기(35)는 상기 광원(31)과 같은 기판(미도시)상에 설치되며, 복수개의 분할판으로 이루어져 있다. 상기 분할판 각각은 상기 광디스크(40)에서 반사되고 상기 홀로그램패턴(51)에서 회절된 광을 수광한다. 이 수광된 신호를 회로부(미도시)에서 합산 및 차동함으로써 RF 정보신호와 트랙 오차신호 및 포커스 오차신호를 검출한다.The photodetector 35 is provided on the same substrate (not shown) as the light source 31 and includes a plurality of dividers. Each of the partition plates receives light reflected from the optical disk 40 and diffracted from the hologram pattern 51. The received information is summed and differentiald by a circuit unit (not shown) to detect an RF information signal, a track error signal, and a focus error signal.
상기 위상개구부재(60)는 상기 광디스크(40)에 맺히는 광스폿의 직경을 줄일 수 있도록 채용된다. 이 위상개구부재(60)는 그 중앙부에 소정 폭과 직경의 홈부(61)를 갖는 투명부재이다. 상기 홈부(61)는 식각공정에 의하여 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 홈부(61)를 정확히 형성할 수 있어서, 광스폿의 질을 향상할 수 있다. 상기 홈부(61)를 통과한 광이 다른 영역을 통과한 광에 비하여 위상이 지연되도록 한다. 즉, 홈부(61)가 형성된 영역을 통과한 광과 다른 영역을 통과한 광의 위상지연량 ψ을 식으로 표현하면 다음과 같다.The phase opening member 60 is employed to reduce the diameter of the light spot formed on the optical disk 40. The phase opening member 60 is a transparent member having a groove portion 61 of a predetermined width and diameter at its central portion. The groove 61 is preferably formed by an etching process. In this case, the groove part 61 can be formed correctly, and the quality of an optical spot can be improved. The light passing through the groove 61 is delayed in phase compared to the light passing through the other region. That is, the phase delay amount ψ of the light passing through the region where the groove 61 is formed and the light passing through the other region is expressed as follows.
여기서, d 는 상기 홈부(61)의 깊이이고, n은 위상개구부재(60)의 굴절률이며, λ는 상기 광원(31)에서 출사된 광의 파장이다.Here, d is the depth of the groove portion 61, n is the refractive index of the phase opening member 60, λ is the wavelength of the light emitted from the light source (31).
상기 위상개구부재(60)의 굴절률과, 광원(31)에서 출사된 광의 파장이 일정한 경우, 상기 홈부(61)의 깊이 d를 바꾸어줌으로써 상기 위상지연량을 설정할 수 있다.When the refractive index of the phase opening member 60 and the wavelength of the light emitted from the light source 31 are constant, the phase delay amount may be set by changing the depth d of the groove 61.
상기 위상개구부재(60)를 채용한 광픽업장치와 통상의 광픽업장치의 광디스크(40)상에 형성되는 광강도를 제8도를 참조하여 설명한다.The optical intensity formed on the optical pickup device employing the phase opening member 60 and the optical disc 40 of the conventional optical pickup device will be described with reference to FIG.
광스폿 크기의 비교는 광강도 분포 그래프의 중간값 전체폭(FWHM:Full Width Half Maximum)으로 한다. 위상개구부재(60)를 채용한 경우 중간값은 h1이고, FWHM은 d1이다. 그리고, 위상개구부재를 채용하지 않은 경우 중간값은 h2이고, FWHM은 d2이다. 이때, d1이 d2보다 작게 나타남을 알수 있다.The comparison of the light spot size is made by the full width half maximum (FWHM) of the light intensity distribution graph. When the phase opening member 60 is adopted, the median value is h 1 , and the FWHM is d 1 . When the phase opening member is not employed, the median value is h 2 , and the FWHM is d 2 . In this case, it can be seen that d 1 is smaller than d 2 .
상기 광디스크(40)에 형성되는 광스폿의 광강도분포는 상기 위상개구부재(60)의 상기 홈부(61)직경에 따라 결정된다.The light intensity distribution of the light spot formed on the optical disc 40 is determined according to the diameter of the groove portion 61 of the phase opening member 60.
위상개구부재(60)의 광이 통과하는 직경 R에 대하여 홈부의 직경을 다양하게 설정한 경우 시뮬레이션의 결과를 제9도 내지 제11도에 나타내었다.The results of the simulations are shown in FIGS. 9 to 11 when the diameters of the grooves are variously set with respect to the diameter R through which the light of the phase opening member 60 passes.
제9도는 위상개구부재의 광이 통과하는 직경 R에 대하여 홈부를 0.25R로 설정한 경우의 광강도분포를 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the light intensity distribution when the groove portion is set to 0.25R with respect to the diameter R through which light of the phase opening member passes.
여기서, 대물렌즈(33)의 개구수는 0.4이고, 광원 (31)에서 출사된 광의 파장은 780nm이며, 상기 위상개구부재(60)의 위상지연량 φ가 π/2인 경우이다. 이 경우 광스폿 크기 FWHM은 0.97μm로 위상개구부재(60)를 채용하지 않은 경우의 FWHM 값 1.22μm와 비교하여 볼 때 대략 0.8정도로 작게 형성된다.Here, the numerical aperture of the objective lens 33 is 0.4, the wavelength of the light emitted from the light source 31 is 780 nm, and the phase delay amount? Of the phase opening member 60 is π / 2. In this case, the light spot size FWHM is 0.97 μm, which is smaller than about 0.8 when compared with the FWHM value of 1.22 μm when the phase opening member 60 is not employed.
제10도는 홈부를 0.5R로 설정한 경우의 광강도분포를 나타낸 그래프이다. 여기서, 대물렌즈(33)의 개구수, 광의 파장 및 위상지연량은 제9도의 경우와 같이 설정하였다.10 is a graph showing the light intensity distribution when the groove portion is set to 0.5R. Here, the numerical aperture, wavelength of light, and phase delay amount of the objective lens 33 were set as in the case of FIG.
이 경우 또한, 광스폿 크기 FWHM은 0.97 μm이다.Also in this case, the light spot size FWHM is 0.97 μm.
제11도는 홈부를 0.8R로 설정한 경우의 광강도분포를 나타낸 그래프이다. 여기서, 대물렌즈(33)의 개구수, 광의 파장 및 위상지연량은 제9도의 경우와 같이 설정하였다.11 is a graph showing the light intensity distribution in the case where the groove portion is set to 0.8R. Here, the numerical aperture, wavelength of light, and phase delay amount of the objective lens 33 were set as in the case of FIG.
이 경우 과스폿 크기 FWHM은 1.22 μm로 위상개구부재를 채용하지 않은 경우의 광강도 분포와 같다.In this case, the overspot size FWHM is 1.22 μm, which is the same as the light intensity distribution without the use of the phase opening.
제4도는 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 구성을 보인 배치도이다.4 is a layout view showing an optical configuration of the optical pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention.
이 광픽업장치는 그 구성에 있어서, 광원(31), 대물렌즈(33), 광검출기(35), 홀로그램소자(50) 및 위상개구부재(60)로 이루어져 있다.This optical pickup device comprises a light source 31, an objective lens 33, a photodetector 35, a hologram element 50, and a phase opening member 60 in its configuration.
상기 홀로그램소자(50)는 상기 광원(31)과 대물렌즈(33) 사이에 설치되며 상기 광원(31)과 마주하는 면에 입사광을 적어도 세 개의 광으로 회절시키는 그레이팅패턴(53)이 형성되고, 상기 대물렌즈(33)와 마주하는 방향에 입사광을 소정 각으로 회절시키도록 된 홀로그램패턴(51)이 형성된다.The hologram element 50 is provided between the light source 31 and the objective lens 33, the grating pattern 53 is formed on the surface facing the light source 31 to diffract incident light into at least three light, A hologram pattern 51 is formed to diffract incident light at a predetermined angle in a direction facing the objective lens 33.
상기 위상개구부재(60)는 상기 홀로그램소자(50)와 일체로 형성된것에 그 특징이 있다. 즉, 상기 그레이팅패턴(53)이 형성된 면의 일부에 형성된다.이때 상기 위상개구부재(60)는 그 중앙부에 소정 폭과 직경의 홈부(62)를 가지며 상기 홈부(62)를 통과한 광이 다른 영역을 통과한 광에 비하여 위상이 지연되도록 되어 있다. 이 위상개구부재(60)를 채용한 광픽업장치는 위상개구부재(60)와 홀로그램소자(50)를 일체로 형성함으로써 그 구조를 간단히 할 수 있다.The phase opening member 60 is characterized in that it is formed integrally with the hologram element 50. In other words, the grating pattern 53 is formed on a part of the surface on which the grating pattern 53 is formed. In this case, the phase opening member 60 has a groove 62 having a predetermined width and diameter in the center thereof, and the light passing through the groove 62 is The phase is delayed relative to the light passing through the other region. The optical pickup apparatus employing the phase opening member 60 can simplify the structure by integrally forming the phase opening member 60 and the hologram element 50.
이와 같이 위상개구부재(60)를 구비한 경우, 광디스크(40)에 맺히는 광스폿 크기와 광강도 분포는 제1실시예에서 언급한 바와 같다.As described above, when the phase opening member 60 is provided, the light spot size and the light intensity distribution formed on the optical disc 40 are as mentioned in the first embodiment.
또한, 상기 광원(31)과, 대물렌즈(33)와, 광검출기(35)는 제1실시예에서 언급한 바를 따른다.In addition, the light source 31, the objective lens 33, and the photodetector 35 are as described in the first embodiment.
제5도와 제6도는 본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치의 광학적배치를 보인 구성도이다.5 and 6 are diagrams showing the optical arrangement of the optical pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention.
이 광픽업장치는 광원(31), 대물렌즈(33), 광검출기(35), 홀로그램소자(50) 및 위상개구부재(60)를 구비한다.The optical pickup device includes a light source 31, an objective lens 33, a photodetector 35, a hologram element 50, and a phase opening member 60.
상기 홀로그램소자(50)는 상기 광원(31)과 대물렌즈(33) 사이에 배치되며, 상기 광원(31)과 마주하는 면에 입사광을 적어도 세 개의 광으로 회절시키는 그레이팅패턴이 형성되고, 상기 대물렌즈(33)와 마주하는 방향에 입사광을 소정 각으로 회절시키도록 된 홀로그램패턴이 형성된다.The hologram element 50 is disposed between the light source 31 and the objective lens 33, and a grating pattern is formed on the surface facing the light source 31 to diffract incident light into at least three lights. A hologram pattern is formed to diffract incident light at a predetermined angle in a direction facing the lens 33.
상기 홀로그램패턴은 서로 이웃하여 배치된 제1홀로그램패턴(54)과 제2홀로그램패턴(55)으로 이루어지고, 상기 그레이팅(32)은 상기 제1홀로그램패턴(53)과 제2홀로그램패턴(55)에 각각 대향되게 배치된 제1그레이팅패턴(56)과 제2그레이팅패턴(57)으로 이루어진다.The hologram pattern includes a first hologram pattern 54 and a second hologram pattern 55 disposed adjacent to each other, and the grating 32 includes the first hologram pattern 53 and the second hologram pattern 55. The first and second grating patterns 56 and 57 are disposed to face each other.
상기 위상개구부재(60)는 상기 홀로그램소자(50)와 일체로 형성된다. 특히, 상기 홀로그램소자(50)의 제1그레이팅패턴(56)이 형성된 면에 형성된다. 상기 위상개구부재(60)는 그 중앙부에 홈부(63)를 가진다. 즉, 상기 홈부(63)가 상기 제1그레이팅패턴(56)이 형성된 면에 형성된다.The phase opening member 60 is integrally formed with the hologram element 50. In particular, the first grating pattern 56 of the hologram device 50 is formed on the surface. The phase opening member 60 has a groove portion 63 in the center thereof. That is, the groove 63 is formed on the surface on which the first grating pattern 56 is formed.
이와 같이 위상개구부재(60)가 일부에 형성된 홀로그램소자(50)는 상기 제1홀로그램패턴(54)과 제2홀로그램패턴(55)이 형성된 부분이 선택적으로 광경로 상에 위치된다. 이를 위하여 상기 홀로그램소자(50)를 구동할 수 있도록 된 가동부(미도시)가 더 구비된다. 이 가동부는 소정 회전축을 중심으로 상기 홀로그램소자(50)를 회전시키거나, 직선 왕복운동시킬 수 있도록 된 통상적인 회전모터 또는 선형 스텝핑모터를 채용하는 것이 바람직하다. 이 가동부 자체는 당업자가 용이하게 실시 가능하므로 도면 표시 및 그 상세한 설명은 생략한다.As described above, in the hologram device 50 in which the phase opening member 60 is partially formed, portions in which the first hologram pattern 54 and the second hologram pattern 55 are formed are selectively positioned on the optical path. To this end, a movable part (not shown) which can drive the hologram device 50 is further provided. It is preferable that the movable part employs a conventional rotary motor or a linear stepping motor which can rotate the hologram element 50 about a predetermined rotation axis or linearly reciprocate. Since this movable part itself can be easily implemented by a person skilled in the art, drawing display and its detailed description are abbreviate | omitted.
제5도는 광축상에 상기 제1홀로그램패턴(54)이 위치된 경우, 즉 위상개구부재(60)가 광축상에 위치된 경우를 나타낸 광학적 배치를 보인 구성도이고, 제6도는 제2홀로그램패턴(55)이 광축상에 위치된 경우를 나타낸 광학적 배치를 보인 구성도이다.FIG. 5 is a configuration diagram showing an optical arrangement in which the first hologram pattern 54 is positioned on the optical axis, that is, the phase opening member 60 is positioned on the optical axis. FIG. 6 is a second hologram pattern. The configuration diagram showing the optical arrangement showing the case where 55 is located on the optical axis.
상기 광원(31)과 대물렌즈(33)와, 광 검출기(35)의 구조 및 광학적 배치는 제1실시예에서 언급한 바를 따른다.The structure and the optical arrangement of the light source 31, the objective lens 33, and the photo detector 35 are as described in the first embodiment.
제7도는 본 발명의 제4실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도이다.7 is a block diagram showing an optical arrangement of the optical pickup device according to a fourth embodiment of the present invention.
이 광픽업장치는 그 구성에 있어서, 광원(31), 빔스프리터(34), 대물렌즈(33), 광검출기(35) 및 위상개구부재(60)로 대별된다.This optical pickup device is roughly divided into a light source 31, a beam splitter 34, an objective lens 33, a photodetector 35, and a phase opening member 60 in its configuration.
상기 위상개구부재(60)는 제1실시예에서 언급한 바와 같은 구조 및 역할을 하며 상기 대물렌즈(33)와 빔스프리터(34)사이에 배치된다.The phase opening member 60 has a structure and role as mentioned in the first embodiment and is disposed between the objective lens 33 and the beam splitter 34.
상기 빔스프리터(34)는 입사광의 편광상태 또는 입사광의 광량비에 따라 입사광의 일부를 투과시키고 나머지는 반사시킨다. 이 빔스프리터(34)는 상기 광디스크(40)에서 반사되고 상기 대물렌즈(33)를 통과한 광이 상기 광검출기(35)로 향하도록 경로를 바꾸어준다.The beam splitter 34 transmits a part of the incident light and reflects the rest according to the polarization state of the incident light or the ratio of the light quantity of the incident light. The beam splitter 34 redirects the light reflected by the optical disk 40 and passed through the objective lens 33 to the photodetector 35.
이 광픽업장치는 상기 광원(31)과 빔스프리터(34)사이에 형성되어 입사광을 적어도 세 개의 광으로 회절시키는 그레이팅(32)과, 상기광원(31)과 광디스크(40) 사이에 형성되어 입사되는 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(36)와, 상기 빔스프리터(34)와 광검출기(35)사이에 구비되어 비점수차를 발생하는 비점수차렌즈(38)를 더 구비하는 것이 바람직하다.The optical pickup apparatus is formed between the light source 31 and the beam splitter 34 to diffract incident light into at least three lights, and is formed between the light source 31 and the optical disk 40 to be incident. It is preferable to further include a collimating lens 36 for converting divergent light into parallel light, and an astigmatism lens 38 provided between the beam splitter 34 and the photodetector 35 to generate astigmatism. Do.
상기 광원 (31)과, 대물렌즈(33)와, 광검출기(35)의 구조 및 광학적배치는 제1실시예에서 언급한 바를 따른다.The structure and the optical arrangement of the light source 31, the objective lens 33, and the photodetector 35 are as described in the first embodiment.
이상과 같이 구비된 본 발명에 따른 광픽업장치는 위상개구부재를 구비하여 광디스크에 형성된 광스폿 크기를 조절함으로써 광스폿의 FWHM값을 조절할 수 있고, 입사광을 모두 통과시킴으로 광량의 감소를 근본적으로 배제한다. 그리고, 위상개구부재를 홀로그램소자와 일체로 구비한 경우 그 구조를 콤팩트하게 형성할 수 있다. 또한, 광축상에 위상개구부재를 위치시키거나 배제할 수 있어서, 일 광픽업장치로 다양한 형태의 광스폿 크기를 얻을 수 있다.The optical pickup device according to the present invention provided as described above has a phase opening member to adjust the FWHM value of the optical spot by adjusting the size of the optical spot formed on the optical disk, and essentially eliminates the reduction in the amount of light by passing all incident light. do. In addition, when the phase opening member is integrally provided with the hologram element, the structure thereof can be compactly formed. In addition, since the phase opening member can be positioned or excluded on the optical axis, various types of light spots can be obtained with one optical pickup device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960002083A KR100200878B1 (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Optical pickup using phase apperture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960002083A KR100200878B1 (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Optical pickup using phase apperture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970060095A KR970060095A (en) | 1997-08-12 |
| KR100200878B1 true KR100200878B1 (en) | 1999-06-15 |
Family
ID=19450361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960002083A KR100200878B1 (en) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | Optical pickup using phase apperture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100200878B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464427B1 (en) * | 2002-08-12 | 2005-01-03 | 삼성전자주식회사 | Optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing it |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102543948B1 (en) | 2016-05-17 | 2023-06-15 | 삼성전자주식회사 | Clock signal generator and substrate inspecting apparatus having the same |
| KR20170138207A (en) | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 삼성전자주식회사 | Method for Inspecting Surface |
-
1996
- 1996-01-30 KR KR1019960002083A patent/KR100200878B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464427B1 (en) * | 2002-08-12 | 2005-01-03 | 삼성전자주식회사 | Optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing it |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970060095A (en) | 1997-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2655066B2 (en) | Super-resolution optical head device | |
| JPH01224933A (en) | Optical scanner | |
| EP0840306B1 (en) | Compatible optical pickup capable of scanning multiple tracks | |
| JP2793067B2 (en) | Light head | |
| US5930220A (en) | Tracking method for optical disk apparatus using diffraction light | |
| KR100200878B1 (en) | Optical pickup using phase apperture | |
| KR980011162A (en) | Magneto-optical recording / reproducing apparatus | |
| US5691970A (en) | Optical pickup for high-density recording/reproducing | |
| JP3162969B2 (en) | Optical pickup device | |
| JP2693569B2 (en) | Optical information recording / reproducing device | |
| JP2002358683A (en) | Optical pickup device | |
| KR100189918B1 (en) | Changeable photo pick up apparatus | |
| KR19980086173A (en) | Dual Optical Pickup | |
| KR100265732B1 (en) | Optical pickup | |
| JP2818405B2 (en) | Optical pickup device equipped with a wave plate | |
| KR19990049998A (en) | Light Control LCD Dual Focus Optical Pickup Device | |
| JP2004295954A (en) | Optical pickup device and optical disk device | |
| KR19990049993A (en) | Dual Focus Optical Pickup Device using Light Control | |
| KR19990050001A (en) | Dual Focus Optical Pickup Device Using Light Transmissive Reflection | |
| KR980011137A (en) | Optical pick-up device | |
| JP2000076690A (en) | Optical head device | |
| KR19990050011A (en) | Dual focus optical pickup device using liquid crystal device | |
| KR19990050008A (en) | Dual Focus Optical Pickup Device Using Aperture Control | |
| KR19990050013A (en) | Dual Focus Optical Pickup Device Using Reflective Liquid Crystal Element | |
| KR19990050012A (en) | Dual focus optical pickup device using liquid crystal device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090226 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |