KR100214591B1 - Apparatus for optic pickup double using cd and dvd - Google Patents

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KR100214591B1 KR1019960004663A KR19960004663A KR100214591B1 KR 100214591 B1 KR100214591 B1 KR 100214591B1 KR 1019960004663 A KR1019960004663 A KR 1019960004663A KR 19960004663 A KR19960004663 A KR 19960004663A KR 100214591 B1 KR100214591 B1 KR 100214591B1
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Abstract

본 발명은 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 명암대비율을 증가시켜 지터(Jitter)의 발생을 억제하도록 한 광픽업장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 레이저다이오드(21)에서 주사되어 광디스크(D)로 전달되는 광경로상에 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture)액정을 구비한 액정셔터(30)를 설치하여 구성되고, 상기 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture) 액정에는 광의 흡수율을 높이고 산란율을 감소시켜 명암대비율 (Contrast Ratio)을 향상시키도록 다이크로익 다이(Dichroic Dye)가 도핑된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CD / DVD combined optical pickup apparatus, and more particularly, to an optical pickup apparatus which increases contrast ratio and suppresses the generation of jitter. The present invention is constructed by installing a liquid crystal shutter 30 having a PSCT (Polymer Stablized Cholisteric Texture) liquid crystal on an optical path scanned by a laser diode 21 and transmitted to an optical disc D. Stablized Cholisteric Texture The liquid crystal is doped with a dichroic die to increase the light absorption and decrease the scattering rate to improve the contrast ratio.

Description

씨디/디브이디 겸용 광픽업장치CD / DVD combined optical pickup

제1도는 종래 기술에 의한 일반적인 광픽업장치의 구성도.1 is a block diagram of a general optical pickup apparatus according to the prior art.

제2도는 일반적인 광픽업장치에서 두께가 다른 광디스크상에 분포되는 빔의 강도분포도.2 is an intensity distribution diagram of beams distributed on optical disks having different thicknesses in a general optical pickup apparatus.

제3도는 종래의 일반적인 액정셔터를 구비한 광픽업장치의 전체구성도.3 is an overall configuration diagram of an optical pickup apparatus having a conventional general liquid crystal shutter.

제4도는 종래의 일반적인 액정셔터를 구비한 광픽업장치의 개구수변환을 위한 작동을 설명하기 위한 도면으로,4 is a view for explaining the operation for the numerical aperture conversion of the conventional optical pickup apparatus having a conventional liquid crystal shutter,

a도는 액정셔터의 투명전극에 전원이 인가되지 않은 상태를 보인 작동도.a is an operation diagram showing a state where no power is applied to the transparent electrode of the liquid crystal shutter.

b도는 액정셔터의 투명전극에 전원이 인가된 상태를 보인 작동도.b is an operation diagram showing a state in which power is applied to the transparent electrode of the liquid crystal shutter.

제5도는 본 발명에 의한 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치의 전체구성도.5 is an overall configuration diagram of a CD / DVD combined optical pickup device according to the present invention.

제6도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 액정셔터의 구성을 도시한 구성도.6 is a block diagram showing the configuration of a liquid crystal shutter of the optical pickup apparatus according to the present invention.

제7도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 액정셔터가 구동되는 것을 설명하기 위한 도면으로,7 is a view for explaining that the liquid crystal shutter of the optical pickup apparatus according to the present invention is driven,

a도는 투명전극에 전압이 가해진 상태를 도시한 작동상태도.a is an operating state diagram showing a state in which a voltage is applied to the transparent electrode;

b도는 투명전극에 전압이 가해지지 않은 상태를 도시한 작동상태도.b is an operating state diagram showing a state in which no voltage is applied to the transparent electrode.

제8도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 일실시례의 유리기판에 형성된 투명전극의 형상을 도시한 개략도.8 is a schematic view showing the shape of a transparent electrode formed on the glass substrate of one embodiment of the optical pickup apparatus according to the present invention.

제9도는 본 발명에 의한 광픽업장치에 있어서 액정셔터의 투명전극에 전압이 인가되지 않은 상태에서의 광흡수 및 산란상태를 도시한 상태도.9 is a state diagram showing light absorption and scattering states in a state where no voltage is applied to the transparent electrode of the liquid crystal shutter in the optical pickup apparatus according to the present invention.

제10도는 본 발명에 의한 광픽업장치에 있어서 다이크로익 다이(Dichroic Dye)를 도핑함에 의한 동작특성을 설명하기 위한 그래프로서,FIG. 10 is a graph illustrating an operation characteristic by doping a dichroic die in the optical pickup apparatus according to the present invention.

a도는 다이컨센트레이션에 따른 전압인가시의 광투과도를 도시한 그래프,a is a graph showing the light transmittance at the time of voltage application according to the diconcentration,

b도는 폴리머 컨센트레이션에 따른 액정셔터의 명암대비율을 도시한 그래프,b is a graph showing the contrast ratio of the liquid crystal shutter according to the polymer concentration;

c도는 컬렉션 앵글에 따른 명암대비율을 도시한 그래프.c is a graph showing contrast ratio according to collection angle.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 레이저다이오드 22 : 빔스플리터21: laser diode 22: beam splitter

23 : 시준렌즈 25 : 대물렌즈23: collimating lens 25: objective lens

26 : 광검출기 30 : 액정셔터26: photodetector 30: liquid crystal shutter

31 : 제1투명기판 32 : 제2투명기판31: first transparent substrate 32: second transparent substrate

33,34 : 투명전극 35 : 액정층33,34: transparent electrode 35: liquid crystal layer

B : 빔 D : 광디스크B: beam D: optical disc

본 발명은 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 액정셔터에 액정물질로서 PSCT(Polymer Stablized Cholesteric Texture)액정을 사용하여 기록밀도 및 두께가 다른 각각의 광디스크를 하나의 유니트(UNIT)로 기록 및 독취할 수 있게한 씨디/디브이디 겸욤 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an optical pickup device for a CD / DVD device. In particular, each optical disk having a different recording density and thickness is recorded in one unit by using a PSCT (Polymer Stablized Cholesteric Texture) liquid crystal as a liquid crystal material in a liquid crystal shutter. And it relates to a CD / DVD combined optical pickup device that can be read.

제1도에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 광픽업장치는 레이저 빔을 주사하는 레이저 다이오스(1)와 상기 레이저 다이오드(1)로부터 주사된 레이저 빔을 트랙킹 서보(Tracking Servo)를 위해 메인빔과 두 개의 서브빔으로 만드는 회절격자(Grating)(2)와, 상기 회절격자(2)를 통한 빔을 평행광으로 만드는 시준렌즈(3)와, 상기 시준렌즈(3)를 통한 평행광을 광디스크(D)상에 집광시키는 대물렌즈(4)와, 상기 평행광의 경로상에 설치되어 광디스크(D)상에 기록된 정보의 유,무에 따라 반사된 빔과 상기 회절격자(2)를 통한 입사빔을 소정 비율로 투과, 또는 반사시키는 빔분리프리즘(5)과, 상기 빔분리프리즘(5)을 통해 반사된 빔들을 집광시키는 센서렌즈(6)와, 상기 센서렌즈(6)를 통한 빔들의 데이터 신호를 검지하는 광검출기(7)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the optical pickup apparatus according to the prior art has a laser diode 1 for scanning a laser beam and a laser beam scanned from the laser diode 1 for main purpose of tracking servo. A diffraction grating 2 made of a beam and two sub-beams, a collimating lens 3 which makes the beam through the diffraction grating 2 parallel light, and a parallel light through the collimating lens 3 An objective lens 4 for condensing on the optical disk D, a beam which is installed on the path of the parallel light and reflected by the presence or absence of information recorded on the optical disk D, and through the diffraction grating 2 A beam splitting prism 5 for transmitting or reflecting an incident beam at a predetermined ratio, a sensor lens 6 for focusing beams reflected through the beam splitting prism 5, and a beam through the sensor lens 6 It consists of the photodetector 7 which detects these data signals.

상기와 같은 일반적인 광픽업장치는, 레이저 다이오드(1)에서 나온 빔이 회절격자(2) 및 빔분리프리즘(5)을 지나 시준렌즈(3)에 의해 평행광으로 변환된 후, 대물렌즈(4)를 통해 집광되어 광디스크(D)의 표면에 기록된 정보에 의해 반사 또는 회전된다. 이후, 광디스크(D)의 표면에서 반사된 빔은 동일한 경로를 되돌아와 빔분리프리즘(5)에서 반사되며, 센서렌즈(6)를 지나 광검출기(7)에 의하여 감지된다.In the general optical pickup device as described above, after the beam emitted from the laser diode 1 is converted into parallel light by the collimating lens 3 through the diffraction grating 2 and the beam splitting prism 5, the objective lens 4 Is focused through the light and reflected or rotated by the information recorded on the surface of the optical disc D. Thereafter, the beam reflected from the surface of the optical disc D is reflected by the beam splitting prism 5 after returning the same path, and is detected by the photodetector 7 past the sensor lens 6.

한편, DVD(Digital Video Disk) 등의 고밀도 광디스크(이하 'DVD'라고한다. )는 기존의 CD계열의 광디스크(이하 CD라고 한다)보다 기록밀도가 6 -8배 이상 증가되므로 대물렌즈(4)의 개구율(NA: Numerical Aperture)이 0.6정도의 높은 값을 가져야만 재생이 가능하게 되는 바, 이 경우 경사(tilt)에 의한 수차는 광디스크(D)의 두께가 두꺼워짐에 따라 커지게 되며, 이를 방지하기 위하여 DVD용 광디스크(D)의 두께를 0.6mm로 채택하고 있다.On the other hand, high-density optical discs (hereinafter referred to as 'DVD'), such as DVD (Digital Video Disk), have a recording density of 6-8 times more than conventional CD-based optical discs (hereinafter referred to as CDs). Regeneration is possible only when the numerical aperture (NA: Numerical Aperture) has a high value of about 0.6. In this case, the aberration due to the tilt increases as the thickness of the optical disc D increases. To prevent this, the thickness of the DVD optical disc D is 0.6 mm.

이때, 제1도와 같은 구성을 가진 하나의 유니트에서 두께가 0.6mm인 DVD용의 고밀도 광디스크(D)와 두께가 1.2mm인 CD계열의 광디스크(D)를 재생하게 되면 다음과 같은 문제가 발생된다.At this time, when one unit having the configuration as shown in FIG. 1 plays a high density optical disk D for a DVD having a thickness of 0.6 mm and an optical disk D having a CD series having a thickness of 1.2 mm, the following problems occur. .

즉, 두께가 0.6mm인 광디스크(D)에 최적 설계로 제작된 개구울(NA) = 0.6인 대물렌즈(4)로 광디스크(D)의 면에 초점이 맺힌 상태에서 빔세기 분포는 제2도의 실선과 같이 표시된다.That is, the beam intensity distribution in the state in which the focus of the surface of the optical disk D is focused with the objective lens 4 having the aperture NA NA of 0.6, which is optimally designed for the optical disk D having a thickness of 0.6 mm, is shown in FIG. It is displayed as a solid line.

이때, 1.2mm두께의 광디스크(D)에 대물렌즈(4)를 통해 빔을 집광하였을 때는 대물렌즈(4)의 구면수차에 기인하여 제2도의 점선과 같이 표시된다.At this time, when the beam is focused on the optical disk D having a thickness of 1.2 mm through the objective lens 4, spherical aberration of the objective lens 4 is displayed as a dotted line in FIG.

즉, 메인로드(main lobe)의 빔 강도가 현저하게 줄어들 뿐만 아니라, 사이드로브들의 빔강도가 상대적으로 증가하여 인접트랙에 기록된 신호로부터의 크로스토크(crosstalk)가 커지게 된다.That is, not only the beam intensity of the main lobe is significantly reduced, but also the beam intensity of the side lobes is relatively increased, so that crosstalk from signals recorded in adjacent tracks becomes large.

이 크로스토크 값은 NA=0.6인 대물렌즈(4)를 CD계열 (두께 1.2mm, 트랙피치(pitch) 1.6μm)광디스크(D)를 읽을 경우 -20dB보다 열악하게 계산되어 진다.This crosstalk value is calculated to be worse than -20dB when reading the CD series (thickness 1.2mm, track pitch 1.6μm) of the optical lens D with NA = 0.6.

결과적으로, NA=0.6인 대물렌즈(4)로 1.2mm두께의 광디스크(D)를 재생하기 위해서는 광디스크(D)에 대한 구면수차가 너무 커서 기존의 광픽업장치로서는 CD용 1.2mm 광디스크(D) 및 DVD용 0.6mm 광디스크(D)를 하나의 유니트로 재생할 수 없는 문제점이 있었다.As a result, the spherical aberration for the optical disk D is too large to reproduce the 1.2 mm thick optical disk D with the objective lens 4 having NA = 0.6, and as a conventional optical pickup apparatus, a 1.2 mm optical disk D for CD is used. And 0.6 mm optical disc D for DVD cannot be reproduced in one unit.

이를 해결하기 위해 대물렌즈(4)의 개구율을 조절할 수 있는 개구수조절수단을 구비한, 제3도에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 광픽업들이 개발되었다. 이와 같은 개구수조절수단의 예로서는 액정셔터(10)가 있는데, 이와 같은 액정셔터(10)를 이용한 개구울 조절원리는 다음과 같다. 제3도중 도면 부호 11은 편광홀로그램, 8은 직각프리즘이다.In order to solve this problem, optical pickups having the configuration as shown in FIG. 3 have been developed, which have a numerical aperture adjusting means capable of adjusting the numerical aperture of the objective lens 4. An example of such numerical aperture adjusting means includes a liquid crystal shutter 10, and the principle of controlling the numerical aperture using the liquid crystal shutter 10 is as follows. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a polarization hologram and 8 denotes a rectangular prism.

즉, 구면수차가 개구울(NA)의 4승에비례하는 원리를 이용하여, CD용광디스크(D)에 기록 혹은 독취할 때 와 DVD용 광디스크(D)에 기록 혹은 독취할 때 의대물렌즈(4)의 개구율을 변화시켜 하나의 유니트로 CD 및 DVD용 광디스크(D)에 기록 혹은 독취할 수 있게 한 것이다.In other words, by using the principle that the spherical aberration is proportional to the quadratic power of the aperture (NA), the objective lens (when recording or reading on the CD optical disk (D) and when recording or reading on the optical disk (D) for DVD) By changing the aperture ratio of 4), it is possible to record or read on the optical disc D for CD and DVD in one unit.

여기서, 대물렌즈(4)의 개구율을 변화시키는 동작은 다음과 같다. 즉, 액정셔터(10)로 입사되는 빔이 P파일 경우, 액정셔터(10)에 전압을 인가하지 않으면, 그 P파는 액정셔터(10)를 지나면서 편광방향이 90。변환되어 S 파로되고, S파에 대한 회절효율이 0인 편광홀로그램(11)을 아무런 변화없이 통과하여 대물렌즈(4)를 거쳐 DVD용 광디스크(D)에 집광된다. (제4도의 a도참고)Here, the operation of changing the aperture ratio of the objective lens 4 is as follows. That is, when the beam incident on the liquid crystal shutter 10 is P-file, if no voltage is applied to the liquid crystal shutter 10, the P wave is converted into an S wave by converting the polarization direction by 90 ° while passing through the liquid crystal shutter 10. The polarization hologram 11 whose diffraction efficiency with respect to the S-wave is zero is passed through the objective lens 4 without any change and is focused on the optical disc D for DVD. (See Figure 4 a)

한편, 액정셔터(10)에 전압을 인가하게 되면, 액정셔터(10)로 입사되는 P파는 편광방향의 변화없이 그대로 통과하여 P파에 대한 회절효율이 큰 편광홀로그램(11)을 통과하면서 일정부눈의 빔이 대물렌즈(4)의 외부로 회절된다. 이와 같이 일정부분의 빔을 대물렌즈(4)의 외부로 회절시킴에 의해 개구율을 줄여 CD용 광디스크(D)에 집광되도록 작동된다.(제4도의 b도참고)On the other hand, when a voltage is applied to the liquid crystal shutter 10, the P wave incident on the liquid crystal shutter 10 passes through the polarization hologram 11 having a high diffraction efficiency with respect to the P wave as it passes through without changing the polarization direction. The beam of eye is diffracted out of the objective lens 4. By diffracting a certain portion of the beam out of the objective lens 4 as described above, the aperture ratio is reduced so as to be focused on the optical disc D for CD (see FIG. 4B).

하지만, 상기와 같은 구성을 가지는 액정셔터(10)를 구비한 광픽업장치에서는 편광홀로그램(11)을 사용하여야 하므로 그만큼 레이저다이오드(1)에서 발광된 빔의 손실이 발생되어 명암대비율의 저하에 다른 지터(Jitter)발생의 문제점이 있으며, 이와 같은 편광홀로그램(11)이 사용됨으로 잉해 광픽업장치의 구성이 복잡해지고 제조원가가 상승되는 등의 문제점이 있다.However, in the optical pickup device having the liquid crystal shutter 10 having the above-described configuration, the polarization hologram 11 should be used, so that the loss of the beam emitted from the laser diode 1 may occur, resulting in a decrease in contrast ratio. There is another problem of jitter, and the polarization hologram 11 is used, and thus the configuration of the redundant optical pickup device is complicated and manufacturing costs are increased.

그리고, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 액정층을 PDLC(Polymer Dispersion Liquid Crystal)을 사용하는 방법이 제안되었으나 이는 실제로 적용되었을 경우에 명암대비율(Contrast Ratio)이 낮은등 효울이 좋지 않은 문제점이 있다.In order to solve such a problem, a method of using a PDLC (Polymer Dispersion Liquid Crystal) has been proposed. However, when the liquid crystal layer is actually applied, there is a problem in that the effect is not good, such as a low contrast ratio.

따라서, 본 발명의 목적은 CD 및 DVD를 하나의 유니트에서 기록/독취하도록 하는 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치를 제공함과 동시에 광원에서 주사된 광의 흡수율을 높이고 산란율을 감소시키도록 액정셔터를 구성하여 액정셔터의 명암대비율을 향상시켜 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치의 성능을 향상시키는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a CD / DVD combined optical pickup device for recording / reading CDs and DVDs in one unit, and at the same time, the liquid crystal shutter is configured to increase the absorption rate of the light scanned from the light source and reduce the scattering rate. By improving the contrast ratio of the shutter, the performance of the CD / DVD combined optical pickup device is improved.

본 발명의 다른 목적은 광픽업장치의 구성을 간단하게 하여 장치의 제조원가를 절감시키는 것이다.Another object of the present invention is to simplify the configuration of the optical pickup device to reduce the manufacturing cost of the device.

이와 같은 본 발명의 목적은, 광원에서 발광되어 광디스크로 전달되는 빔의 경로상에 빔이 투과하는 제1 및 제2투명기판과 이들 투명기판 사이에 빔의 흡수율을 높이고 그 산란율을 감소시키는 다이크로익 다이(Dichroic Dye)가 도핑되어 있는 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture)액정을 개재하여 되어 광디스크로 전달되는 빔의 일부를 투과 또는 흡수하도록 구동되는 액정셔터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is a dichro to increase the absorption rate of the beam and reduce the scattering rate between the first and second transparent substrates and the transparent substrates through which the beam is transmitted on the path of the beam emitted from the light source and transmitted to the optical disk. Combined with CD / DVD, characterized in that the liquid crystal shutter is driven to penetrate or absorb a portion of the beam transmitted to the optical disc through a PSCT (Polymer Stablized Cholisteric Texture) liquid crystal doped with a dichroic dye. Achieved by an optical pickup device.

상기와 같은 본 발명에 의한 씨디/디브이디겸용 광픽업장치의 첨부된 도면에 도시된 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings of the CD / DVD combined optical pickup device according to the present invention as described above.

제5도는 본 발명에 의한 씨디/디브이디겸용 광픽업장치의 전체구성도이고, 제6도는 본 발명에 의한 광픽업장치의 액정셔터의 구성을 도시한 구성도이다.5 is an overall configuration diagram of a CD / DVD-use optical pickup apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is a configuration diagram showing the configuration of a liquid crystal shutter of the optical pickup apparatus according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 씨디/디브이디겸용 광픽업장치의 일실시례는 레이저다이오드(21)와, 상기 레이저 다이오드(21)로부터 발광된 빔(B)중, 특정 편광의 빔(B)은 투과시키고 다른 특정 편광의 빔(B)은 반사시키는 빔스플리터(22)와, 상기 빔스플리터(22)에서 반사된 빔(B)을 평행빔(B)으로 만드는 시준렌즈(23)와, 상기 시준렌즈(23)를 통과한 평행빔을 소정의 경로로 반사시키는 직각프리즘(24)과, 상기 직각프리즘(24)에서 반사된 평행빔을 통과시키면서 개구율(NA)을 조절하는 액정셔터(30)와, 상기 액정셔터(30)를 통과한 평행빔(B)을 광디스크(D)에 집광시키는 대물렌즈(25)와, 상기 광디스크(D)에서 반사되고 역순으로 진행하여 빔스플리터(22)를 통과한 빔을 감지하는 광검출기(26)로 구성된다. 도면 부호 27은 엑츄에이터이다.As shown in the drawing, one embodiment of the CD / DVD-using optical pickup apparatus according to the present invention includes a laser beam 21 having a specific polarization (B) among the laser diode 21 and the beam B emitted from the laser diode 21. ), A beam splitter 22 which transmits the beam B of other specific polarization and reflects it, a collimation lens 23 which makes the beam B reflected by the beam splitter 22 into a parallel beam B, Orthogonal prism 24 for reflecting the parallel beam passing through the collimating lens 23 in a predetermined path, and the liquid crystal shutter 30 for adjusting the aperture ratio (NA) while passing through the parallel beam reflected from the rectangular prism 24 ), The objective lens 25 for condensing the parallel beam B passing through the liquid crystal shutter 30 on the optical disk D, and the beam splitter 22 is reflected by the optical disk D, and proceeds in the reverse order. It consists of a photodetector 26 for detecting the beam passed. Reference numeral 27 is an actuator.

상기 액정셔터(30)는 개구율(NA)을 조절하기 위한 것으로 제1 및 제2투명기판(31)(32)과, 상기 제1 및 제2투명기판(31)(32)사이에 구비되는 액정층(35)으로 구성되고, 상기 제1 및 제2투명기판(31)(32)에는 각각 투명전극(33)(34)이 소정 형상으로 형성된다.The liquid crystal shutter 30 is used to adjust the aperture ratio NA, and is provided between the first and second transparent substrates 31 and 32 and the first and second transparent substrates 31 and 32. It is composed of a layer 35, the transparent electrode 33, 34 is formed in a predetermined shape on the first and second transparent substrates 31, 32, respectively.

상기 제1커투명기판(31)에 형성되는 투명전극(33)은 각각 제1투명기판(31)의 중앙에 형성되어 있는 원형전극(33C)과 상기 원형전극(33C)을 둘러싸는 환형전극(33R)이며, 그 하나의 예가 제8도에 도시되어 있다. 이와 같은 원형전극(33C)과 환형전극(33R)의 크기 및 형태는 얻고자 하는 개구율에 적합하게 형성될 수 있다.The transparent electrode 33 formed on the first transparent substrate 31 has a circular electrode 33C formed at the center of the first transparent substrate 31 and an annular electrode surrounding the circular electrode 33C. 33R), one example of which is shown in FIG. The size and shape of the circular electrode 33C and the annular electrode 33R may be formed to suit the opening ratio to be obtained.

그리고, 상기 액정층(35)에 구비되는 액정물질은 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture)액정이다.The liquid crystal material provided in the liquid crystal layer 35 is a PSCT (Polymer Stablized Cholisteric Texture) liquid crystal.

한편, 상기 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture)액정에는 빔의 흡수율을 높이고 산란율을 감소시켜 명암대비율(Contrast Ratio)을 향상시키도록 다이크로익 다이(Dichroic Dye)를 도핑하는 것이 바람직하다.On the other hand, the PSCT (Polymer Stablized Cholisteric Texture) is preferably doped with a dichroic die (Dichroic Dye) to increase the absorption of the beam and to reduce the scattering rate (Contrast Ratio) to improve the contrast ratio (Contrast Dye).

이와 같은 다이크로익 다이는 적어도 2%이상 도핑되는 것이 바람직하며 본 발명의 실시례에서는 3%도핑된 것이 가장 바람직함을 알 수 있다.Such a dichroic die is preferably doped at least 2% or more, and in the embodiment of the present invention it can be seen that most preferably doped 3%.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the effect of the CD / DVD combined optical pickup device according to the present invention configured as described above will be described.

상기 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture)액정의 특성은 전압이 인가되지 않았을 때, 입사된 빔을 편광상태에 관계없이 주로 흡수하고 일부는 산란시키는 것이다. 따라서, 상기 원형전극(33C)을 원하는 빔다발만큼의 직경을 가지도록 형성하고, 또한, 환형전극(33R) 또한 이에 맞게 형성하여 상기 전극(33)(34)에 전압을 적절하게 가하여 주게 되면 대물렌즈(25)로 입사되는 빔(B)다발의 직경을 광디스크(D)의 종류에 따라 달리할 수 있다.The characteristic of the PSCT (Polymer Stablized Cholisteric Texture) liquid crystal is that when no voltage is applied, the incident beam is mainly absorbed and partially scattered regardless of the polarization state. Therefore, the circular electrode 33C is formed to have a diameter as much as a desired beam bundle, and the annular electrode 33R is also formed accordingly so that an appropriate voltage is applied to the electrodes 33 and 34. The diameter of the beam B bundle incident on the lens 25 may vary depending on the type of the optical disc D.

이와 같은 원리를 이용하여 대물렌즈(25)의 개구율을 조절하는 것을 제7도를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Adjusting the aperture ratio of the objective lens 25 using this principle will be described in more detail with reference to FIG. 7 below.

먼저, 제7도의 a도에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2투명기판 (31)(32)에 구비되어 있는 투명전극(33)(34)각각 전압을 인가하게 되면 레이저 다이오드(21)에서 발광되어 액정셔터(30)에 입사된 빔(B)이 제 1 및 제 2투명기판(31)(32)의 사이에 구비되어 있는 액정층(35)을 통과하여 전달된다. 이때 전달되는 빔(B)의 양은 입사된 빔(B)의 약 89%이상이다. (손실되는 빔(B)은 상기 커버글래스(31)(32)의 반사 때문이다)이와 같이 액정셔터(30)를 통과한 빔(B)은 대물렌즈(25)로 전달되어 광디스크(D)에 집광, 반사되어 입사시와 동일 경로를 통해 광검출기(26)로 전달된다.First, as shown in FIG. 7A, when the voltages are applied to the transparent electrodes 33 and 34 of the first and second transparent substrates 31 and 32, the laser diode 21 The light beam B incident on the liquid crystal shutter 30 is transmitted through the liquid crystal layer 35 provided between the first and second transparent substrates 31 and 32. In this case, the amount of beam B transmitted is about 89% or more of the incident beam B. (The lost beam B is due to the reflection of the cover glass 31 and 32.) As such, the beam B passing through the liquid crystal shutter 30 is transferred to the objective lens 25 to the optical disk D. The light is collected and reflected and transmitted to the photodetector 26 through the same path as the incident light.

그리고, 제7도의 b도에 도시되어 있는 바와 같이, 제1투명기판(31)의 원형전극(33C)과 제2투명기판(32)의 투명전극(34)에는 전압을 인가하고 제1투명기판(31)의 환형전극(33R)에는 전압을 인가하지 않게 되면, 레이저다이오드(21)에서 발광된 빔(B)은 상기 원형전극(33C)에 대응되는 액정층(35)의 부분으로 통과되고, 상기 환형전극(33R)에 대응되는 부분에서는 대부분이 흡수되거나 산란되어 대물렌즈(25)로 전달되지 않게 된다. 따라서, 상기 대물렌즈(25)로 전달되는 빔(B)다발의 크기는 상기 원형전극(33C)의 직경과 같게 되고, 이와 같이 대물렌즈(25)로 전달된 빔은 대물렌즈(25)를 통과해서 광디스크(D)(여기서는 CD)면에 집광, 반사되어 입사시와 동일 경로를 통해 광검출기(26)로 전달된다.As shown in FIG. 7B, a voltage is applied to the circular electrode 33C of the first transparent substrate 31 and the transparent electrode 34 of the second transparent substrate 32 and the first transparent substrate. When no voltage is applied to the annular electrode 33R of (31), the beam B emitted from the laser diode 21 passes through the portion of the liquid crystal layer 35 corresponding to the circular electrode 33C, Most of the portion corresponding to the annular electrode 33R is absorbed or scattered so that it is not transmitted to the objective lens 25. Therefore, the size of the beam B bundle delivered to the objective lens 25 is equal to the diameter of the circular electrode 33C, and the beam delivered to the objective lens 25 passes through the objective lens 25. The light is condensed and reflected on the surface of the optical disc D (here, CD) and transmitted to the photodetector 26 through the same path as the incident.

한편, 상기 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture) 액정에는 광의 흡수율을 높이고 산란율을 감소시켜 명암대비율을 향상시키도록 다이크로익 다이(dichroic Dye)가 도핑되는데, 상기와 같이 다이크로익 다이가 도핑(Dopping)되면 제10도에 도시된 바와 같이, 효과를 가지게 된다.Meanwhile, the polymer stablized cholisteric texture (PSCT) liquid crystal is doped with a dichroic die to increase light absorption and reduce scattering to improve contrast ratio. As described above, the dichroic die is doped. ), It has an effect, as shown in FIG.

즉, 제10도의 a도는 다이 콘센트레이션(Concentration)에 따른 전압인가시의 광투과도를 나타낸 그래프이고, 제 10도의 b도는 콜랙션 앵글이 5。일 때 3%,2%,1% 다이 도핑상태에서 폴리머 콘센트레이션에 따른 PSCT액정을 구비한 액정셔터(30)의 명암대비율(Contrast Ratio)을 도시한 것이다. 이 그래프에서 알 수 있듯이, 다이가 3%도핑된 경우에 명암대비율이 가장 좋음을 알 수 있다.That is, a degree in FIG. 10 is a graph showing light transmittance when voltage is applied according to die concentration, and b degree in FIG. 10 is 3%, 2%, and 1% when the collection angle is 5 °. The contrast ratio of the liquid crystal shutter 30 having the PSCT liquid crystal according to the polymer condensation is shown. As can be seen from this graph, the contrast ratio is best when the die is 3% doped.

그리고, 제 10도의 c도에 도시된 그래프는 콜랙션 앵글에 따른 명암대비율을 설명한 것으로, 다이가 도핑되지 않은 것보다는 3%도핑된 것이일정한 콜렉션 앵글에서 명암대비율이 더 좋음을 알 수 있다. 특히, 콜렉션앵글이 16。이상에서 3%다이도핑시 0% 다이도핑시보다 2배이상 명암대비율이 향상되는 것을 알 수 있다.In addition, the graph shown in FIG. 10C illustrates the contrast ratio according to the collection angle, and it can be seen that the contrast ratio is better at a constant collection angle that is 3% doped than the die is not doped. In particular, it can be seen that the contrast ratio is improved by 2 times or more when the collection angle is more than 0% die doping when 16% or more.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치에서는 전압이 인가되면 빔의 편광방향에 상관없이 빔을 통과시키고, 전압이 인가되지 않으면 빔을 흡수 또는 산란시키는 특성을 가진 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture) 액정을 구비한 액정셔터를 광경로상의 설치하여 구성되므로 고가의 편광판 또는 상기 편광판을 대체하는 편광홀로그램을 사용하지 않아도 되므로 광픽업의 광학계가 간단하여짐과 동시에 제조원가가 줄어들게 되고, 특히 상기 PSCT(Polymer Stablized Cholisteric Texture) 액정이 다이크로의 다이를 도핑하여 주어 빔의 흡수율을 높이고 산란율을 감소시켜 명암대비율을 현저하게 개선할 수가 있게 되므로 광픽업장치의 성능이 크게 좋아지는 효과가 있다.In the CD / DVD combined optical pickup apparatus according to the present invention as described in detail above, a PSCT (Polymer) has a characteristic of passing a beam regardless of the polarization direction of the beam when a voltage is applied and absorbing or scattering the beam if a voltage is not applied. Stablized Cholisteric Texture) Since the liquid crystal shutter with the liquid crystal is installed on the optical path, it is not necessary to use an expensive polarizing plate or a polarizing hologram replacing the polarizing plate, thereby simplifying the optical system of the optical pickup and reducing the manufacturing cost. The PSCT (Polymer Stablized Cholisteric Texture) liquid crystal doping the die of the dichro to increase the absorption of the beam and to reduce the scattering rate can significantly improve the contrast ratio has the effect of significantly improving the performance of the optical pickup device.

Claims (2)

광원에서 발광되어 광디스크로 전달되는 빔의 경로상에, 빔이 투과하는 제1 및 제2투명기판과 이들 투명기판 사이에 빔의 흡수율을 높이고 산란율을 감소시키는 다이크로익 다이가 도핑되어 있는 PSCT액정을 개재하여 되어 광디스크로 전달되는 빔의 일부를 투과 또는 흡수하도록 구동되는 액정셔터가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치.On the path of the beam emitted from the light source to the optical disk, PSCT liquid crystal doped with a dichroic die between the first and second transparent substrates through which the beam passes and these transparent substrates to increase the absorption of the beam and reduce the scattering rate. And a liquid crystal shutter which is driven to transmit or absorb a portion of the beam transmitted to the optical disk via the CD / DVD device. 제1항에 있어서, 상기 다이크로익 다이는 적어도 2% 이상이 도핑됨을 특징으로 하는 씨디/디브이디 겸용 광픽업장치.The apparatus of claim 1, wherein the dichroic die is doped at least 2% or more.
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